CN103813639A - 在柔性基板上形成导电线路的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在柔性基板上形成导电线路的方法，依次包括如下步骤：（1）提供柔性基板，对柔性基板进行第一次表面处理，使其表面粗糙化；（2）在完成表面粗糙化的柔性基板上沉积氮化金属纳米颗粒层，采用紫外激光对该氮化金属纳米颗粒进行照射，从而将氮化金属纳米颗粒进行活化处理；（3）通过溅镀的方式在柔性基板表面溅镀金属铜，从而形成铜溅镀层；（4）在完成溅镀铜的柔性基板的表面上形成导电线路。
Description
技术领域
本发明属于电路板制造领域，具体来说涉及一种通过紫外光照射以及溅镀工艺在在柔性基板上形成导电线路的方法。
背景技术
电路板是现代工业中必不可少的电路结构载体，现有电路板分为刚性电路板和柔性电路板，刚性电路板例如陶瓷基底的电路板、硬质塑料基底的电路板、金属基底的绝缘电路板；其中，柔性电路板由于其突出的可弯折性能，被广泛应用于多种设备中，如对小型化要求突出的便携式电子设备。现有技术中，柔性电路板主要是采用胶粘剂将柔性绝缘基板与金属铜箔粘合而成。但这种方式制得的柔性电路板由于铜箔与柔性绝缘基板之间的结合性能较差，因此在对柔性电路板进行弯折的过程中，很容易发生铜箔线路的翘起，从而导致柔性电路板的功能失效。此后，业内研制出在柔性绝缘基板上通过层压法、化学镀铜法等方法来形成铜箔，这其中，层压法无法实现柔性电路板的薄型化，而化学电镀法则需要使用大量的化学药品，生产之后的化学药品废料的处理会增加额外的成本。如果直接排出化学药品废料，又会导致严重的环境污染问题。
发明内容：
有鉴于此，本发明提出了一种在柔性基板上形成铜线路的方法，通过该方法，除了能够增强铜线路与柔性绝缘基板的结合性能，以便避免铜线路的翘起以外，还能避免采用化学镀铜的方式来形成铜线路，从而更有利于减少化学药品的使用，有利于环境保护。
具体来说，本发明提出的方法，首先，对柔性基板的表面进行处理，使柔性基板的表面粗糙化，从而增大接触面积以增加铆合力；然后，在柔性基板上沉积氮化金属纳米颗粒层，采用紫外激光对该氮化金属纳米颗粒进行照射，从而将氮化金属纳米颗粒进行活化处理；接着，在经活化处理后的柔性基板表面上进行溅镀，从而形成铜溅镀层；此后，在铜溅镀层上涂覆抗刻蚀薄膜，经曝光、显影后形成导电线路图案以露出非导电线路区域；最后，对非导电线路区域上的铜溅镀层进行刻蚀，经去除导电线路图案上的抗刻蚀薄膜后，在柔性基板上形成铜线路。
通过本发明提出的该方法可以看出，由于本发明通过紫外激光活化氮化金属纳米颗粒而在柔性基板表面获得金属原子，通过金属原子与金属铜的结合，从而可以增强金属铜与柔性基板的结合强度，而且，由于铜线路是通过溅镀的方式形成的，因此避免了化学镀铜的过程，也就免去了大量使用化学药品进行化学镀铜的工艺，这相对于现有技术来说更安全和环保。
具体实施方式：
下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提出的在柔性基板上形成铜线路的方法依次包括如下步骤：
（1）提供柔性基板，对柔性基板进行第一次表面处理，使其表面粗糙化；其中，柔性基板可以是聚酰亚胺（PI）材质的柔性基板，也可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材质的柔性基板；
（2）在完成表面粗糙化的柔性基板上沉积氮化金属纳米颗粒层，采用紫外激光对该氮化金属纳米颗粒进行照射，从而将氮化金属纳米颗粒进行活化处理；氮化金属纳米颗粒经紫外激光照射后，将会在柔性基板的表面上留下金属原子，例如氮化铝纳米颗粒经紫外激光照射后，氮气将会释出，而在柔性基板上留下铝原子。对于其他氮化金属纳米颗粒，其活化过程与之相同；氮化金属纳米颗粒可以是氮化铝、氮化钛；或者，也可以采用氧化金属纳米颗粒代替氮化金属纳米颗粒，例如氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化锡、氧化铬等纳米颗粒；对于纳米颗粒的粒径，本发明优选的粒径范围是100纳米至300纳米，更优选的范围是160纳米至250纳米；其中，紫外激光为：波长为248nm的氟氪激光，其照射能量为180mJ/cm2，或者波长为308nm的氙氯激光，其照射能量为210mJ/cm2，或者波长为337nm的氮激光，照射能量为240mJ/cm2；
（3）通过溅镀的方式在柔性基板表面溅镀金属铜，从而形成铜溅镀层；具体的工艺过程是：将柔性基板放置到真空溅镀腔内，所述真空溅镀装置包括相对设置的阴极和阳极；将所述柔性基板放置在阳极，而将铜靶材放置在阴极，在所述阴极和阳极之间施加电压，从而在柔性基板上形成铜溅镀层；其中，所述真空腔的真空度为1×10-5torr，所铜溅镀层厚度在3-10微米的范围内；在实际应用中，可以针对不同的情况来选择不同的铜溅镀层厚度，例如5微米、6微米、8微米。
（4）在完成溅镀铜的柔性基板的表面上形成导电线路，例如采用抗刻蚀薄膜涂覆在柔性基板的表面上，然后通过曝光、显影等步骤在柔性基板的表面上定义出需要形成铜线路的区域，然后通过刻蚀的方式去除柔性基板表面上的非导电区域，从而形成具有铜线路的柔性基板。
进一步的，在步骤（1）和（2）之间，可以视具体情况增加第一次清洗步骤，例如通过去离子水冲洗、超声波振荡清洗等方法对柔性基板表面的污染物进行清洗，清洗后自然风干；
进一步的，在步骤（2）和（3）之间，可以对得到的柔性基板表面进行第二次表面处理，从而形成粗糙化的表面，以增大结合面积；如果进行了第二次表面处理，还必须进行第二次清洗，同样的，通过去离子水冲洗、超声波振荡清洗等方法对柔性基板表面的污染物进行清洗，清洗后自然风干。
以上实施方式已经对本发明进行了详细的介绍，但上述实施方式并非为了限定本发明的范围，本发明的保护范围由所附的权利要求限定。
Claims (5)
1.一种在柔性基板上形成导电线路的方法，依次包括如下步骤：
（1）提供柔性基板，对柔性基板进行第一次表面处理，使其表面粗糙化；
（2）在完成表面粗糙化的柔性基板上沉积氮化金属纳米颗粒层，采用紫外激光对该氮化金属纳米颗粒进行照射，从而将氮化金属纳米颗粒进行活化处理；
（3）通过溅镀的方式在柔性基板表面溅镀金属铜，从而形成铜溅镀层；
（4）在完成溅镀铜的柔性基板的表面上形成导电线路。
2.如权利要求1所述的的方法，其特征在于：
其中，在步骤（1）和（2）之间，还进行第一次清洗步骤，例如通过去离子水冲洗、超声波振荡清洗等方法对柔性基板表面的污染物进行清洗，清洗后自然风干；
其中，在步骤（2）和（3）之间，还对柔性基板进行第二次表面处理，使其表面粗糙化，此后进行第二次清洗，第二次清洗的方法与第一次清洗的方法相同。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述柔性基板为是聚酰亚胺（PI）柔性基板或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）柔性基板。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
所述纳米颗粒的粒径是100纳米至300纳米，优选160纳米至250纳米。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述铜溅镀层厚度为3-10微米，优选5微米、6微米或8微米。
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