CN101573000A - 散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于包括以下步骤：提供一散热基板；将散热基板进行前处理，以使散热基板的表面清洁；将经前处理的散热基板配置于一真空腔体内；将惰性气体通入该腔体中，启动溅镀铝靶材，进行离子冲击并植入铝；同步调整铝靶材的电流密度及基板偏压；逐步通入氮气，生成氮化铝薄膜；于生成有氮化铝薄膜的散热基板的外层溅镀上金属导电层与金属防护层；抗蚀刻膜遮罩电路图的导体部分，蚀刻去除非导体部分，再脱去抗蚀刻膜。本发明工艺制程简单，导热性佳，且工艺比较环保。
Description
【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散热基板上形成导电线路的方法。
【背景技术】
目前电子产品的线路基板是在塑料基板或经过绝缘导热处理后的金属基板或复合基板上制作导电线路，为了提高其散热性再在导电线路基板下方加装散热片如铝和铜的散热片。由于大功率LED封装形式一般采用表面贴装，所以在应用中大功率LED先安装在金属线路板上，如果还需要外部热沉(散热器)，则将散热器再安装在金属线路板上。为了使LED器件、外部热沉与金属线路板紧密相连，内部热沉、外部热沉与金属线路板之间应涂敷一层导热胶。
目前文献所报道导热胶最高的导热率约为5w/k·m。因此，导电线路基板和散热片之间连接用的导热胶成为未来高功率电子元器件散热一个瓶颈点。
目前市面上线路板的制作方法中还未见到在铝合金散热基板上，运用真空溅镀技术制备线路基板之方法。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，制程工艺简单，较少污染环境。
为达上述目的，本发明提供一种散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于包括以下步骤：提供一散热基板；将散热基板进行前处理，以使散热基板的表面清洁；将经前处理的散热基板配置于一真空腔体内；将惰性气体通入该腔体中，启动溅镀铝靶材，进行离子冲击并植入铝；同步调整铝靶材的电流密度及基板偏压；逐步通入氮气，生成氮化铝薄膜；于生成有氮化铝薄膜的散热基板的外层溅镀上金属导电层与金属防护层；抗蚀刻膜遮罩电路图的导体部分，蚀刻去除非导体部分，再脱去抗蚀刻膜。
与现有技术相比较，本发明工艺制程简单，导热性佳，且工艺比较环保。
【附图说明】
图1为本发明散热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】
请参阅图1所示，本发明散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法包括以下步骤：
步骤201：提供一散热基板，其中，该散热基板的材质为纯铝或铝合金；
步骤202：将散热基板进行前处理，以使散热基板的表面清洁，其中，前处理包括脱脂，酸洗，清洗；
步骤203：将经前处理的散热基板配置于一真空腔体内，腔体内的气压为10-5torr；
步骤204：将惰性气体(如氩气)通入该腔体中并使腔体内的气压维持在1～3x10-3torr，启动基板负偏压在-300～-600Volt，启动溅镀铝靶材，控制铝靶材的电流密度在0.1～1W/cm2，进行离子冲击并植入铝，植入铝的时间约为3～10min，植入的铝作为中间层增加附着性；
步骤205：同步调整铝靶材的电流密度至5～15W/cm2及基板偏压至20～60Volt，时间约为1～3min；
步骤206：逐步通入氮气，氮气的气压维持在1～3x10-3torr，生成氮化铝薄膜；当氮化铝薄膜层的厚度为3～5μm时，关闭铝靶材的电流；
步骤207：于生成有氮化铝薄膜的散热基板的外层溅镀上金属导电层与金属防护层；其中，溅镀金属导电层与金属防护层的步骤如下：
溅镀金属导电层的具体步骤：将生成有氮化铝薄膜的散热基板置入一真空腔内，抽真空至10-5torr后，通入氩气维持在1～3x10-3torr，启动基板负偏压在-300～-600Volt，此时启动溅镀铜靶材，控制溅镀靶材的电流密度在0.1～1W/cm2，进行镀铜，铜膜厚度控制约0.5～5μm；
溅镀金属防护层的具体步骤：将溅镀有铜膜的散热基板置入另一真空腔，通入氩气维持在1～3x10-3torr，此时启动溅镀金靶材或镍金靶材，控制溅镀靶材的电流密度在0.1～1W/cm2，镀上金膜或镍金薄膜，金膜或镍金薄膜的厚度控制约0.1～0.3μm。
步骤208：抗蚀刻膜以印刷的方式或曝光显影的方式遮罩电路图的导体部分，蚀刻去除非导体部分，再脱去抗蚀刻膜。
Claims (15)
1.一种绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)提供一散热基板；
(2)将散热基板进行前处理，以使散热基板的表面清洁；
(3)将经前处理的散热基板配置于一真空腔体内；
(4)将惰性气体通入该腔体中，启动溅镀铝靶材，进行离子冲击并植入铝；
(5)同步调整铝靶材的电流密度及基板偏压；
(6)逐步通入氮气，生成氮化铝薄膜；
(7)于生成有氮化铝薄膜的散热基板的外层溅镀上金属导电层与金属防护层；
(8)抗蚀刻膜遮罩电路图的导体部分，蚀刻去除非导体部分，再脱去抗蚀刻膜。
2.根据权利要求1所述的绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：该散热基板的材质为纯铝。
3.根据权利要求1所述的绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：该散热基板的材质为铝合金。
4.根据权利要求1所述的绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：该散热基板在进入腔体前已经过前处理，前处理包括脱脂，酸洗，清洗。
5.根据权利要求1所述的绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：步骤(3)中腔体内的气压为10-5torr。
6.根据权利要求1所述的绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：步骤(4)中腔体内的气压维持在1～3×10-3torr。
7.根据权利要求1所述的绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：步骤(6)中腔体内氮气的气压维持在1～3×10-3torr。
8.根据权利要求1所述的绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：启动溅镀铝靶材时，需将基板负偏压控制在-300～-600Volt，并将铝靶材的电流密度控制在0.1～1W/cm2，进行离子冲击并植入铝的时间为3～10min。
9.根据权利要求1所述的绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：通入氮气前1～3min，需将基板负偏压调整至20～60Volt，并将铝靶材的电流密度控制在5～15W/cm2。
10.根据权利要求1所述的绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：当氮化铝薄膜层的厚度为3～5μm时，关闭铝靶材的电流。
11.根据权利要求1所述的绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：步骤(7)中溅镀金属导电层的步骤包括，将生成有氮化铝薄膜的散热基板置入一真空腔内，抽真空至10-5torr后，通入氩气维持在1～3×10-3torr，启动基板负偏压在-300～-600Volt，此时启动溅镀铜靶材，控制溅镀靶材的电流密度在0.1～1W/cm2，进行镀铜，铜膜厚度控制约0.5～5μm。
12.根据权利要求11所述的绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：步骤(7)中溅镀金属防护层的步骤包括，将溅镀有铜膜的散热基板置入另一真空腔，通入氩气维持在1～3×10-3torr，此时启动溅镀金靶材，控制溅镀靶材的电流密度在0.1～1W/cm2，进行镀金，金膜厚度控制约0.1～0.3μm。
13.根据权利要求11所述的绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：步骤(7)中溅镀金属防护层的步骤包括，将溅镀有铜膜的散热基板置入另一真空腔，通入氩气维持在1～3×10-3torr，此时启动溅镀镍金靶材，控制溅镀靶材的电流密度在0.1～1W/cm2，镀上镍金薄膜，镍金薄膜的厚度控制约0.1～0.3μm。
14.根据权利要求1所述的绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：步骤(8)中的抗蚀刻膜以印刷的方式加以遮罩。
15.根据权利要求1所述的绝缘导热散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法，其特征在于：步骤(8)中的抗蚀刻膜以曝光显影的方式加以遮罩。
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|---|---|---|---|---|
| CN102820418A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-12-12 | 广州有色金属研究院 | 一种半导体照明用绝缘导热膜层材料及其制备方法 |
| CN107354428A (zh) * | 2012-07-02 | 2017-11-17 | 应用材料公司 | 由物理气相沉积形成的氮化铝缓冲层和活性层 |
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