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多層陶瓷外殼是多層陶瓷金屬化底座和金屬零件（外引線框架、封結環、散熱片等）采用銀銅焊料釬焊而成的。而金屬化材料一般為鎢或鉬-錳，外引線和封結環材料一般為鐵-鎳-鈷合金或鐵-鎳合金材料，散熱片材料一般為鎢-銅或鉬-銅合金材料。在多種材料上，要先鍍鎳在鍍金，并要保證鍍層的質量符合產品標準的要求，這是由一定難度的。在電鍍中一般常見的質量問題是鍍層的起皮和起泡問題。
△陶瓷扁平外殼，來源：宜興電子器件總廠官網
多層陶瓷外殼的電鍍工藝
多層陶瓷外殼的電鍍工藝一般均為先鍍鎳后鍍金。為了保證產品的鍵合、封蓋、可焊性、抗潮濕、抗鹽霧等性能指標符合要求，外殼的鍍鎳通常采用低應力氨基磺酸鎳鍍鎳，鍍金通常采用低硬度純金（金純度為99.99%）鍍金。多層陶瓷外殼的電鍍工藝流程如下所示：
電鍍層起泡的成因
在多層陶瓷外殼電鍍生產過程中鍍層起泡，主要是鍍鎳層起泡，在鍍鎳和鍍金生產連續進行的情況下一般是很少發生鍍金層起泡的。多層陶瓷外殼鍍鎳層起泡根據分布部位與基體材料的不同，一般分為金屬化區域起泡、引線框架和封接環起泡、焊料區域起泡和散熱片起泡，由于基體材料的不同，產生起泡的原因也不盡相同。
金屬化區域起泡的原因是由于鍍鎳層內應力較大。鎳層與底金屬的結合力不足以消除在高溫老煉時鎳層中的熱應力，使應力集中處出現起泡。在采用光亮鍍鎳時，在陶瓷金屬化區最容易出現。在采用氨基磺酸鎳鍍暗鎳時，其鍍鎳層應力較小，一般不會出現這個問題。
引線框架和封接環起泡是由于其表面受到沾污，不清潔，正常電鍍工藝中的前處理工藝不能去除這類沾污物，或前處理工藝不正常，造成沾污物去除不干凈，使鍍鎳層與基體金屬的結合力差，從而造成起泡。
焊料區域起泡是由于前工序--釬焊工序在零件裝配及釬焊過程中工藝控制不嚴格，釬焊的零件不清潔，或在釬焊過程中一部分石墨微粒（C）沾附在焊料表面，電鍍后在焊料區域有石墨微粒沾污的部位就會產生起泡。
鎢-銅或鉬-銅作為陶瓷外殼的散熱片材料，在電鍍中很容易產生起皮或起泡的原因，是由于這兩種材料均屬于難鍍金屬，因此，在帶散熱片陶瓷外殼的電鍍前，必須進行特殊的預處理。
①由于前工序造成的沾污引起的外殼表面不清潔，而電鍍前處理又未能將沾污物去除掉而產生起泡；
②在電鍍前處理是，各工序的溶液、時間、溫度控制不好或操作不當都會使外殼表面的沾污物不能去除干凈而引起起泡；
③釬焊時外殼沾上的石墨微粒，指痕沾污等，用常規的前處理工藝很難處理干凈，從而產生起泡；
④正鍍鎳溶液的雜質離子濃度隨著被鍍產品數量的增加而增加，使鍍鎳層的硬度增加，從而使鍍鎳層的應力增加，引發起泡。
解決電鍍層起泡的措施
在陶瓷外殼生產過程中，必須對各道工序的工藝衛生作出嚴格規定，不允許用手直接接觸產品，任何時候、任何情況下都必須戴指套方能接觸產品。在外殼釬焊前，必須對裝配定位石墨舟及石墨零件進行嚴格清洗，定期對釬焊爐進行清理。在裝配時必須保證金屬零件的清潔，對所用的金屬零件和焊料進行嚴格清洗，裝配時應戴指套進行裝配。
多層陶瓷外殼金屬零件的釬焊，可以選擇氮氣保護釬焊爐或氫氣保護釬焊爐進行釬焊，但是，采用氮氣保護釬焊爐釬焊時，氮氣的純度必須大于等于99．99%。在釬焊過程中，必須嚴格釬焊工藝，特別是釬焊爐爐溫不能過高。一般地說，在采用Ag72／Cu28焊料時，釬焊溫度不能超過950℃，時間不能超過5分鐘。這是由于溫度過高或時間過長后，焊料從固態熔化成液態時，一方面會出現氣化，造成焊料內部出現蜂窩狀組織，降低釬焊強度；另一方面石墨微粒會侵入熔化的焊料，漂浮在焊料表面，在焊料冷卻后被焊料包裹一部分，另一部分浮在焊料面上，在電鍍前處理時無法將其去除，從而在鍍鎳鍍金后，有石墨微粒的地方就會產生起泡。這種石墨微粒氣泡，是常規電鍍前處理工藝無法解決的。
外殼電鍍的前處理工藝與外殼被鍍表面的清潔性有著直接的關系，是解決電鍍起泡的關鍵，可根據產品和環境情況作適當調整前處理工藝。及時更換堿溶液和酸溶液，避免被鍍表沾上雜質。
優化鍍鎳工藝也是解決鍍鎳起泡的措施之一，在采用低應力氨基磺酸鹽鍍鎳時，可在正鍍鎳之前增加一道預鍍鎳工藝，這對解決金屬化區域起泡有好處。
為了保證外殼的鍍層質最，必須加強對鍍鎳溶液的維護，要定期分析和調整溶液的各項參數，使其在工藝規定的范圍內；其次，要根據已鍍產品的數量，對溶液進行活性碳處理，以除去溶液內的有機雜質；第三，要根據產品質量情況和已鍍產品數量，對溶液進行小電流處理，以除去溶液內的雜質金屬離子，以保證鍍鎳層的純度，降低鍍鎳層的應力，減少起泡的可能性。
外殼的鍍鎳和鍍金生產應連續進行，以減少鍍金層起泡的發生。當出現停電或設備故障時，一旦鍍鎳和鍍金生產不能連續進行時，應將產品浸放在去離子水中，當故障排除后，應用酸溶液對產品進行酸洗，再用去離子水漂洗干凈后，立即進行下道工序生產。
帶散熱片的陶瓷外殼存釬焊前應對散熱片先進行預處理，必須先鍍上一層鎳，再進行釬焊，以減少起泡的可能性。
來源：多層陶瓷外殼電鍍層起泡的成因和解決措施探討，湯紀南 , 李裕洪，電子與封裝
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The?7th Ceramic Packages?Industry Forum
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擬邀請
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多層陶瓷高溫共燒關鍵技術介紹
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中電43所/合肥圣達 研究員級高工 張浩
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半導體芯片管殼封裝及設備介紹
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佛大華康 董事長 劉榮富
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泓湃科技 CEO 陳立橋
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多層共燒陶瓷燒結關鍵技術探討
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北京中礎窯爐
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多層陶瓷關鍵設備技術
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上海住榮
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集成電路陶瓷封裝外殼仿真設計
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合肥芯谷微 研發總監 胡張平
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激光技術在陶瓷封裝管殼領域的應用
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德中技術 張卓 市場與戰略發展總監
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基于HTCC的射頻收發3D-SIP設計
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西北工業大學 副教授 陸喜龍
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多層共燒金屬化氮化鋁陶瓷工藝研究
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待定
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陶瓷封裝外殼在光通信領域的應用趨勢
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擬邀請十三所/三環
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多層陶瓷封裝外殼的生產工藝和可靠性設計
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等離子清洗在高密度陶瓷封裝外殼上的應用
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擬邀請吉康遠景/東信高科/納恩科技/晟鼎精密
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HTCC高溫共燒陶瓷用生瓷帶的開發
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擬邀請六方鈺成
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B-stage膠水在管殼封裝中的應用
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擬邀請佛山華智
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