CN101572999B - 绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法 - Google Patents

Abstract

一种绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法，包括如下步骤：(1)提供一绝缘导热金属基板；(2)印刷水溶性油墨；(3)溅镀金属导电层与金属防护层；(4)线路形成；(5)印刷防焊油墨。本发明工艺制程简单，散热性佳，且工艺环保。

Description

绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法

【技术领域】

本发明是一种在绝缘基板上形成导电线路的方法，特别是采用真空溅镀工艺在绝缘导热金属基板上形成导电线路的方法。

【背景技术】

传统绝缘导热基板，如FR4印刷电路板(PCB)，热导率(K)约为0.36W/m·K，其缺点是热性能较差，而传统绝缘导热基板上导电线路制备方法之一为在塑料基板上依序喷导电漆，化学镀铜，再蚀刻出电路印刷铜箔电路；方法之二是在金属基板(MCPCB)上贴上铜箔，再用蚀刻的方式制作出线路。其中化学镀铜的缺点是制程中有化学溶液残留，对环境造成污染。

为提高热传导性能，业界提出一种绝缘导热金属基板，采用金属为基板，运用阳极氧化、微弧氧化、真空溅镀或等离子化学气相沉积技术在该基板上生成绝缘性的金属氧化物，再结合高导热胶涂布，以获得高热传导性、绝缘性和低膨胀系数的绝缘导热金属基板。

目前尚未见到在绝缘导热金属基板印刷水溶性油墨后直接采用真空溅镀方式制作导电线路之方法。

【发明内容】

本发明目的在于提供一种绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法，制程简单，工艺环保。

为达成上述目的，本发明的绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法，包括以下步骤：(1)提供一绝缘导热金属基板；(2)印刷水溶性油墨；(3)溅镀金属导电层与金属防护层；(4)线路形成；(5)印刷防焊油墨。

与现有技术相比，本发明采用印刷水溶性油墨后在真空溅镀及蚀刻技术之结合形成导电线路，较少使用化学溶液处理，残留亦少，工艺比较环保。

【附图说明】

图1为本发明绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法的工艺流程图。

【具体实施方式】

本发明的绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法如下：

201、提供一绝缘基板，该绝缘基板包括绝缘塑料基板和绝缘导热金属基板，本实施例中，为保证导热性能良好而采用绝缘导热金属基板，该绝缘导热金属基板以镁合金、铝合金、铜或不锈钢为基板，及对该基板运用阳极氧化、微弧氧化、真空溅镀或等离子化学气相沉积技术和高导热胶涂布之结合制备而成。

202、按设计的电路图形的反向图案进行Mask保护，Mask方式可以采用印刷或曝光显影方式进行；Mask油墨采用水溶性油墨。

203、在处理后的散热金属基板外层溅镀上金属导电层与金属防护层，具体包括两个步骤：

溅镀金属导电层以铜为例的具体步骤：将处理后的散热金属基板置入一真空腔，该真空腔的真空度至少为10^-5torr，通入氩气维持真空度于1～3×10^-3torr，以该绝缘导热金属基板为阳极，铜靶材为阴极，且基板负偏压-300～-600V，阳极电流密度0.1～1W/cm²，利用等离子轰击铜靶材，并使该靶材表面组分以原子形式被溅射出来，沉积在基板表面形成厚度为0.5～5μm的铜膜；

上述金属导电层可为Cu、镍铜合金、银金属中之一。

溅镀防护层以Au为例的具体步骤：将处理后的散热金属基板置入另一真空腔，通入氩气维持真空度于1～3×10^-3torr，以该绝缘导热金属基板为阳极，Au靶材为阴极，阳极电流密度在0.1～1W/cm²，利用等离子轰击靶材，并使该靶材表面组分以原子形式被溅射出来，沉积在基板表面形成厚度为0.1～1μm的Au薄膜，作为防止铜膜被氧化的保护层。

上述金属防护层可为Ni/Au复合层或单一金属。

204、线路形成：将导电化处理后的基板上印有电路反向图案的水性油墨和其上面的导电层水洗方式去除，导电线路即形成。

205、印刷液态感光防焊油墨：按设计的电路图形印刷防焊油墨，放入烘箱中预烤然后UV固化，既得到需要的线路基板。放入烘箱中预烤，预烤温度控制在75℃，预烤时间控制在30 min，然后通过紫外光固化，紫外光固化的参数为800mj/cm²，3m/s，紫外光固化的时间为120s。

Claims (6)

1.一种绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：包括下列步骤：

(1)提供一绝缘导热金属基板；

(2)印刷水溶性油墨；

(3)将处理后的散热金属基板先溅镀金属导电层，然后在金属导电层上溅镀金属防护层；

(4)将导电化处理后的基板上印有电路反向图案的水性油墨和其上面的导电层水洗方式去除，导电线路形成；

(5)印刷防焊油墨。

2.如权利要求1所述的绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于，步骤(3)溅镀金属导电层以铜为例的具体步骤：将处理后的散热金属基板置入一真空腔，该真空腔的真空度至少为10^-5torr，通入氩气维持真空度于1～3x10^-3torr，以该绝缘导热金属基板为阳极，铜靶材为阴极，且基板负偏压-300～-600V，阳极电流密度0.1～1W/cm²，利用等离子轰击铜靶材，并使该靶材表面组分以原子形式被溅射出来，沉积在基板表面形成厚度为0.5～5μm的铜膜。

3.如权利要求1所述的绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于，步骤(3)溅镀防护层以Au为例的具体步骤：将处理后的散热金属基板置入另一真空腔，通入氩气维持真空度于1～3x10^-3torr，以该绝缘导热金属基板为阳极，Au靶材为阴极，阳极电流密度在0.1～1W/cm²，利用等离子轰击靶材，并使该靶材表面组分以原子形式被溅射出来，沉积在基板表面形成厚度为0.1～1μm的Au薄膜，作为防止铜膜被氧化的保护层。

4.如权利要求2所述的绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：上述金属导电层可为Cu、镍铜合金、银金属中之一。

5.如权利要求3所述的绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：上述金属防护层可为Ni/Au复合层或单一金属。

6.如权利要求1所述的绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于，步骤(5)后还包括：放入烘箱中预烤，预烤温度控制在75℃，预烤时间控制在30min，然后通过紫外光固化，紫外光固化的参数800mj/cm²，3m/s，紫外光固化的时间为120s。

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