半导体铝线键合的优势

1、高稳定性。由于铝丝特有的自排料结构，在半导体材料铝线键合工艺中，具有良好的稳定性，可以有效避免排料前材料对接点的不稳定、变形和断裂，从而使排料工艺达到高稳定，降低排料失败率。

2、优异的导通性。铝丝的良好的电阻性能可以使半导体元件的排料工作保持较高的效能，使半导体元件能够在高位置、低位置和大型元件工作下，都能有效保证排料和接点之间的最佳导通性能。

3、高精度控制。在半导体铝线键合的过程中，具有高精度控制能力，可以有效控制排料工作的准确度，并具有良好的排料定位能力，能够准确控制和平衡排料工艺中接触面积、接触压力等参数。

4、抗湿潮性能优越。铝丝具有良好的湿潮抗性，在半导体材料的排料过程中，可以有效防止湿潮影响排料质量，有效控制有害气体的释放和渗出，使排料结构得到高效保护，并最大限度地提高元件的可靠性和寿命。

IC的制备工艺相对复杂一点，但跟基本的晶体管、MOS工艺等差不多的。NPN管为例硅外延平面管的结构主要工艺流程:(1) 切,磨,抛衬底(2)外延(3)一次氧化(4)基区光刻(5)硼扩散/硼注入,退火(6)发射区光刻(7)磷扩散(磷再扩)(8)低氧(9)刻引线孔 (10)蒸铝(11)铝反刻(12)合金化 (13)CVD(14)压点光刻(15)烘焙(16)机减(17)抛光(18)蒸金(19)金合金(20)中测.

铝材阳极氧化工艺流程：

机械抛光——除油——水洗——化学抛光——水洗——阳极氧化——水洗——封闭—机械光亮.

化学抛光商品：铝材碱性抛光液 阳极氧化商品：铝材阳极氧化液 封闭商品：铝材着色封闭液 铝材阳极氧化和染色工艺

经过染色法处理的铝制品，颜色美观、鲜艳、抗腐蚀性、耐磨性及绝缘性高于一般的铝制品。将铝的工件悬于适当的电解质溶液内，以此作阳极进行电解。在电解过程中，水中的氢氧根离子在阳极放出电子成为水和新生态的氧，它使铝氧化成较厚的氧化铝膜，因为这个过程是金属制品作阳极被氧化的，所以叫做阳极氧化。铝制品经阳极氧化后，再经着色、封闭、处理即成染色品。  

一、染色工艺

1.预处理:

铝制件在多次机械加工过程中，沾有较多的油脂、少量磨料、灰尘及有缺陷的氧化膜等，这些物质导电性差，不能进行阳极氧化，故需预先处理。方法是用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗剂，将铝件浸入，用毛刷刷洗，然后风干，再浸入水中，多次清洗。油去尽后，立即用热水冲洗。如果表面生成一层黑色的膜，还要放在32%的硝酸溶液浸泡20秒钟，以便除去黑膜，最后用冷水冲洗干净。浸入蒸馏水中，备作制氧化膜用。 

2.阳极氧化:

⑴硫酸电解液的配制:由硫酸18-20公斤和去离子水80-82公斤混合而成，此时溶液比重约为1.125-1.140。有时为了获得防护性能好的氧极氧化膜，通常往硫酸电解液中添加少量草酸。

⑵氧化工艺:将线路仪表安装好，将要染色铝件作阳极并全部浸入电解液中，然后接通电源，按下列工艺条件控制。

电解液温度控制在12-25℃，阳极电流密度1-2安/分米2，槽中电压13-23伏之间。时间30-40分钟左右。

按上述工艺 *** 作完毕，随时将铝件从电解液中取出，把所沾的酸液用清水冲洗干净，低凹部分更应注意，否则会有白斑出现。酸液清洗干净后，浸入清洁水中备用。

3.染色:

铝件经过阳极氧化后，表面形成了能吸附，以共价键或氢键等键型键合而成有色络合物，出现色泽。

⑴染料选择:染料分无机染料和有机染料两种。无机染料多为无机盐组成，染色时将铝件分别在甲、乙两种化合物溶液中浸泡，生成带色化合物，达到染色目的。

无机染色溶液。

染料颜色 溶液甲 溶液乙 染色化合物名称   名称 浓度 名称 浓度 ：

蓝或浅蓝 亚铁氰化钾10-50氯化铁10-100普鲁士蓝   褐色 铁氰化钾10-50硫酸铜10-100铁氰化铜   黑色 醋酸钴50-100高锰酸钾15-25氧化钴   黄色 重铬酸钾50-100醋酸铅100-200重铬酸铅   金黄色 大苏打10-50高锰酸铅10-50三氧化二锰   白色 醋酸铅10-50硫酸钠10-50硫酸铅   橙黄色 铅酸铝5-10硝酸银50-100铬酸银

有机染料品种繁多，现将常用染料，染液浓度，所呈色泽列表介绍如下，以供参考。

染料色泽 染料名称 染液浓度 备注

黄色 酸性媒介RH直接黄棕D3G醇溶黄GR直接冻黄G0.7-11-50.5-11-2

凡是酸性染料都应加入冰醋酸1-2毫升调整pH用酒精作溶剂:黄色 茜素黄印地素桔黄,酸性橙H 1-211-2

该染料染色须加亚硝酸钠10克，温水一升配成染色液，染色时间30分钟，再在硫酸25毫升温水一升中显色一分钟。

红色 直接耐晒桃红G酸性大红GR茜素红S 2-55-105-10   红色 碱性玫瑰精酸性橙Ⅱ 0.753 两种染料分别溶解后合并为一升   草绿 直接耐晒翠绿直接绿B 3-52-5

蓝色 直接耐晒翠蓝GL活性艳蓝酸性湖蓝V酸性湖蓝A 2-5522-5

黑色 酸性毛元ATT酸性皮元NBC 10-1510-15 

二、染色 *** 作:

①染单色法:将经阳极氧化，用清水洗净的铝制品，立即浸入40-60℃的着色液中浸泡。浸泡时间:浅色30秒钟-3分钟；深色、黑色3-10分钟。染后取出，用清水洗净。

②染多色法:若在同一铝件上染两种或多种不同颜色、或印出山水、花鸟、人物、文字时，则其手续甚繁，有涂料掩蔽法、直接印染法、泡沫塑料扑染法等。上述各法 *** 作不同，但原理一致。现将涂料掩蔽法介绍如下:此法主要是将快干易清洗的清漆薄而均匀地涂刷在真正需要的黄色上，把它掩蔽起来。待漆膜干后，将铝件全部浸入稀铬酸溶液中，以退去未涂刷清漆部分的黄色，取出，用清水洗去酸液，低温烘干后，再染红色，如欲染第三、四色可照上法 *** 作。   4.封闭:经染色的铝件用水洗净后，立即放入90-100℃的蒸馏水中煮30分钟。经过这样处理后，表面变得均匀无孔，形成致密的氧化膜。着色所涂的染料就沉淀在氧化膜内，再也擦不掉了，被封闭后的氧化膜不再具有吸附性，并且耐磨、耐温、绝缘性都得到加强。

将经过封闭处理的铝件的表面擦干，再用软布擦亮，就能得到美丽鲜艳的铝制品，如染多色，封闭处理后，应将铝件上所涂的保护剂除去，小面积用棉花沾丙酮揩去，大面积可将染色铝件浸入丙酮内把漆洗去。 

  三、注意事项

1.铝件洗油处理后，应立即进行氧化，不应放置过久。铝件制作氧化膜时，要全部浸入电解液中，槽电压从头至尾要平稳一致，同一批产品，必须完全一致，这一点即使在染色时亦应遵循。

2.在阳极氧化过程中，电解质中溶液的铝、铜、铁等不断增加，影响铝的光泽等。当铝含量大于24克/升，铜大于0.02克/升，铁含量大于2.5克/升时，电解液应考虑更换。

3.购买原料与染料要选择纯度高的产品，因一般杂质稍多或掺有元明粉、糊精时，染色效果不佳。

4.大量染色时，染液初浓后淡，染出颜色即会出现深浅不一，故应注意适时掺兑稍浓染液，尽可能保持染液浓度的一致性。

5.染多色时，应先染浅色后染深色，由黄、红、蓝、棕、黑顺序染色。染第二色前，喷漆应干燥，使涂料紧贴铝面，否则染料会浸入，出现毛边界限不明等。

相关名词：阳极氧化铝板,氧化铝,铝材,铝制品,铝板,着色阳极氧化

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