CN105463536B - 低成本图形化厚银膜的制备方法 - Google Patents
低成本图形化厚银膜的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105463536B CN105463536B CN201510868665.9A CN201510868665A CN105463536B CN 105463536 B CN105463536 B CN 105463536B CN 201510868665 A CN201510868665 A CN 201510868665A CN 105463536 B CN105463536 B CN 105463536B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silverskin
- photoresist
- graphical
- seed layer
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/02—Electroplating of selected surface areas
- C25D5/022—Electroplating of selected surface areas using masking means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/46—Electroplating: Baths therefor from solutions of silver
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
本发明提供了一种低成本图形化厚银膜的制备方法,所述方法的步骤包括:(1)先用碳酸钙清洗玻璃片表面,然后将玻璃片依次在碱性和酸性溶液中超声处理,并用去离子水超声清洗,进行烘干处理;(2)在经过步骤(1)清洗干净的玻璃片上溅射Cr/Cu种子层,依次进行甩光刻胶、烘胶、曝光、显影处理,实现光刻胶结构的图形化;(3)将经过步骤(2)处理后的玻璃片在酸性镀银镀液环境中进行电镀,然后再去除光刻胶和种子层最终实现图形化的银膜。本发明中的制备工艺可以与微加工工艺兼容,同时具有成本低,设备简单,易于控制等优点,有望在医疗器械和电子工业等领域得到应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种微加工技术领域的制造方法,具体地,涉及一种低成本图形化厚银膜的制备方法。
背景技术
银具有很高的热导率,电导率,具有很好的光泽性和焊接性能,因此广泛应用在医疗器械、电子工业、通讯配置和仪器仪表制造业和装饰等领域。对于银膜的制作目前常用的工艺有干法工艺和湿法工艺。干法工艺(比如溅射,蒸镀工艺等)成本高,成膜速率低,一般只适合制备纳米厚度的薄膜。同时干法工艺对材料的浪费严重,对设备投入成本也很高。与干法工艺比,湿法工艺具有成本低,设备简单等优点。19世纪30年代末,英国的Elkington兄弟申请了氰化镀银的首个专利,并投入工业生产。由于氰化镀银工艺具有镀液稳定性高、电流效率高、较好的覆盖能力以及较高的分散能力、电流密度范围广、所得镀层结晶细致且光亮等优点,在电镀银工艺中一直占主导地位。但是氰化物有剧毒,在生产、储存、运输以及使用过程中,对人的身体造成巨大的威胁,并且也严重污染环境。因此人们一直探索能取代氰化物的无氰镀银工艺。目前开发的比较成熟的无氰镀银工艺都是碱性镀银。但是在微加工工艺中,由于在加工过程中采用光刻胶,并且光刻胶在碱性溶液中易于溶解。所以,无论是氰化物镀银还是目前开发成熟的碱性无氰镀银工,在微加工工艺中都不实用。因此需要开发一种能与微加工工艺兼容的无氰镀银工艺。从技术角度讲,将镀银工艺应用于微加工工艺,其中最关键的技术就是实现银膜制备技术与微加工工艺相兼容,如首先运用微加工工艺制备图形化的光刻胶,然后选择合适的工艺条件以得到图形化的银膜。
现有的图形化银膜制备方法中,是先采用蒸镀的方法得到银膜,然后利用反应离子刻蚀技术刻蚀多余银膜,得到图形化的银膜。这种图形化银膜的方法要用到蒸镀技术和反应离子刻蚀技术,不但薄膜沉积速率低,通常只能得到纳米厚度的银膜,而且成本很高。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种低成本图形化厚银膜的制备方法,使其能够与微加工工艺兼容,利用光刻图形化技术、银电沉积技术以及去光刻胶技术获得图形化的银膜,该工艺方法成本低,能够与微加工工艺兼容。
为实现以上目的,本发明提供一种低成本图形化厚银膜的制备方法,所述方法包括如下步骤:
(1)先用碳酸钙清洗玻璃片表面,将玻璃片依次在碱性、酸性溶液中进行超声处理,并在去离子水中超声清洗,烘干处理后得到干净的玻璃片;
(2)在清洗干净的玻璃片上溅射Cr/Cu种子层,依次进行甩正光刻胶、烘胶、曝光、显影处理,根据设计的掩膜版形状,实现光刻胶结构的图形化;
(3)将已经图形化的种子层放入酸性或中性银电镀液中,采用直流电镀,然后除去光刻胶和种子层,即可得到图形化的厚度能达到微米量级的厚银膜
优选地,步骤(2)中,所述的Cr/Cu种子层中Cr的厚度为20~30nm,Cu的厚度为80~100nm。
优选地,步骤(3)中,所述除去光刻胶,具体为:采用浓度为10~50g/L的NaOH溶液,正胶的厚度为5~10μm,去除时间为1~3min。
优选地,步骤(3)中,所述的图形化的厚银膜结构和尺寸,均由掩膜版上图形的形状和尺寸决定,根据需要进行图案设计。所述的厚银膜的形状,可以是简单的三角形、正方形,也可以是由简单图形组合而成的复杂图形。
更优选地,步骤(3)中,电镀得到的镀银层,厚度为几微米到几十微米。
优选地,步骤(3)中,所述酸性或中性银电镀液,包括:硫代硫酸钠175~300g/L,硝酸银25~50g/L,焦亚硫酸钾35~50g/L,醋酸铵20~30g/L,硫代氨基脲0.7g/L,pH值为5~6.5。在该电镀液中光刻胶能够稳定的存在,从而保证图案的完整性。
优选地,步骤(3)中,所述的直流电镀,条件是:平均电流密度为1~10mA/cm2,温度为20~35℃,搅拌速度50~250r/min。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明方法可以根据需求设计成不同形状的厚银膜图案;
(2)与溅射银相比,本发明方法采用电镀的方式获得厚银膜,具有成本低,设备简单等优点;
(3)由于本发明方法采用的酸性或者中性银电镀液,因此能够很好与微加工工艺结合;
(4)本发明方法主要使用图形化技术、电镀技术以及去光刻胶技术,工艺简单,成本低。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明一实施例的流程图;
图2为本发明一实施例制备的图形化的厚银膜形状示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例一
如图1所示,本实施例提供一种低成本图形化厚银膜的制备方法,包括如下步骤:
(1)取3英寸的玻璃片,首先用碳酸钙清洗玻璃片表面,将玻璃片依次进行清水超声、弱碱超声、清水超声、铬酸超声、清水超声、烘干处理,得到清洗后的玻璃片;在清洗后的玻璃片上溅射Cr-Cu种子层,依次进行甩正光刻胶(型号AZ4620)、烘胶、曝光、显影处理,根据设计的掩膜版形状,可以实现光刻胶结构的图形化;图形化的光刻胶的形状为正方形阵列单元,间距为300μm、边长为100μm;
(2)将已经图形化的种子层放入酸性镀银液中,可以采用直流电镀,然后再除去光刻胶,即可得到正方形阵列的厚银膜;其中:酸性镀银液组分为:硫代硫酸钠300g/L,硝酸银50g/L,焦亚硫酸钾50g/L,醋酸铵30g/L,硫代氨基脲0.7g/L,pH值为5.8;电镀的条件是:电流密度为2mA/cm2,时间为50min,温度室温,搅拌速度100r/min,得到厚度为5μm的银膜;
由于图形化光刻胶结构的存在,电镀得到的厚银膜图形化得以实现;
(3)将上述图形化的厚银膜在氢氧化钠溶液中进行去光刻胶处理,再去种子层,用去离子水进行清洗、烘干,最终得到单元为正方形的厚度为5um厚银膜阵列,并且单元大小基本一致。其中:去光刻胶处理采用浓度为10~50g/L的NaOH溶液,正胶的厚度为5~10μm,去除时间为1~3min。
实施例二
如图1所示,本实施例提供一种低成本图形化厚银膜的制备方法,包括如下步骤:
(1)取3英寸的玻璃片,首先用碳酸钙清洗玻璃片表面,将玻璃片依次进行清水超声、弱碱超声、清水超声、铬酸超声、清水超声、烘干处理,得到清洗后的玻璃片;在清洗后的玻璃片上溅射Cr-Cu种子层,依次进行甩正光刻胶(型号AZ4620)、烘胶、曝光、显影处理,根据设计的掩膜版形状,可以实现光刻胶结构的图形化;图形化的光刻胶的形状为长方形阵列,长方形阵列单元的间距为100μm,长、宽分别为231μm和115μm;
(2)将已经图形化的种子层放入酸性镀银液中,可以采用直流电镀,然后再除去光刻胶,即可得到长方形阵列的厚银膜;其中:酸性镀银液组分为:硫代硫酸钠200g/L,硝酸银40g/L,焦亚硫酸钾40g/L,醋酸铵25g/L,硫代氨基脲0.7g/L,pH值为5.3;电镀条件是:电流密度为1mA/cm2、时间为15min、温度室温、搅拌速度50r/min,得到厚度为7μm的厚银膜膜;
由于图形化光刻胶结构的存在,电镀得到的厚银膜图形化得以实现。
(3)将上述图形化的银膜在氢氧化钠溶液中进行去光刻胶处理,然后再去除种子层,用去离子水进行清洗、烘干,最终得到单元为长方形的厚度为7um的厚银膜阵列,并且单元大小基本一致。
实施例三
本实施例提供一种低成本图形化厚银膜的制备方法,包括如下步骤:
(1)取3英寸的玻璃片,首先用碳酸钙清洗玻璃片表面,将玻璃片依次进行清水超声、弱碱超声、清水超声、铬酸超声、清水超声、烘干处理,得到清洗后的玻璃片;在清洗后的玻璃片上溅射Cr-Cu种子层,依次进行甩正光刻胶(型号AZ4620)、烘胶、曝光、显影处理,根据设计的掩膜版形状,可以实现光刻胶结构的图形化;
(2)将已经图形化的种子层放入酸性镀银液中,可以采用直流电镀,然后再除去光刻胶,即可得到圆形阵列的银薄膜;其中:酸性镀银液组分为:硫代硫酸钠250g/L、硝酸银35g/L、焦亚硫酸钾40g/L、醋酸铵25g/L、硫代氨基脲0.7g/L,pH值为6.3;电镀的条件是:电流密度为4mA/cm2、时间为20min、温度室温、搅拌速度50r/min,得到厚度为10μm的银膜;由于图形化光刻胶结构的存在,电沉积得到的银层图形化得以实现;
(3)将上述图形化的银膜在氢氧化钠溶液中进行去光刻胶处理,再去种子层,用去离子水进行清洗、烘干,最终得到单元为正方形的厚度为10um厚银膜阵列,并且单元大小基本一致。
应当指出的是,上述实施例只是本发明的部分实例,本发明还可以有很多其它实例,比如通过改变掩膜版上的图形的大小和形状,以及变换电镀参数和电镀液成分的改变等。上述的描述不应被认为是对本发明的限制。本领域的人阅读后,对本发明内容进行修改和替代都是显而易见。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (2)
1.一种低成本图形化厚银膜的制备方法,所述方法包括如下步骤:
(1)先用碳酸钙清洗玻璃片表面,将玻璃片依次进行清水超声、弱碱超声、清水超声、铬酸超声、清水超声,烘干处理后得到干净的玻璃片;
(2)在清洗干净的玻璃片上溅射Cr/Cu种子层,依次进行甩正光刻胶、烘胶、曝光、显影处理,根据设计的掩膜版形状,实现光刻胶结构的图形化;
(3)将已经图形化的种子层放入酸性或中性银电镀液中,采用直流电镀,然后除去光刻胶和种子层,即得到图形化的厚度达到微米量级的厚银膜;
步骤(2)中,所述的Cr/Cu种子层中:Cr的厚度为20~30nm,Cu的厚度为80~100nm;
步骤(3)中,所述除去光刻胶,具体为:采用浓度为10~50g/L的NaOH溶液,正胶的厚度为5~10μm,去除时间为1~3min;
步骤(3)中,所述酸性或中性银电镀液,包括:硫代硫酸钠175~300g/L,硝酸银25~50g/L,焦亚硫酸钾35~50g/L,醋酸铵20~30g/L,硫代氨基脲0.7g/L,pH值为5~6.5;
步骤(3)中,所述的直流电镀,条件是:平均电流密度为1~10mA/cm2,温度为20~35℃,搅拌速度50~250r/min;
2.根据权利要求1所述的低成本图形化厚银膜的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,电镀得到的镀银层,厚度为几微米到几十微米。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510868665.9A CN105463536B (zh) | 2015-12-01 | 2015-12-01 | 低成本图形化厚银膜的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510868665.9A CN105463536B (zh) | 2015-12-01 | 2015-12-01 | 低成本图形化厚银膜的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105463536A CN105463536A (zh) | 2016-04-06 |
CN105463536B true CN105463536B (zh) | 2018-11-16 |
Family
ID=55601682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510868665.9A Expired - Fee Related CN105463536B (zh) | 2015-12-01 | 2015-12-01 | 低成本图形化厚银膜的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105463536B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107254696A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-10-17 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 银/石墨烯复合银镀溶液及其制备方法和电沉积工艺 |
CN113073366A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-07-06 | 东莞市志兴电子五金有限公司 | 一种应用于铜片的蚀刻镀银配合工艺 |
CN113862770B (zh) * | 2021-09-28 | 2023-12-26 | 北京航空航天大学杭州创新研究院 | 一种采用退镀工艺制备图案化电极的方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103429010A (zh) * | 2012-05-25 | 2013-12-04 | 大毅科技股份有限公司 | 陶瓷散热基板导电插孔的形成方法 |
CN102766893B (zh) * | 2012-07-24 | 2014-12-10 | 上海交通大学 | 一种可图形化纳米多孔铜的制备方法 |
CN104600022A (zh) * | 2013-10-30 | 2015-05-06 | 泉州市金太阳照明科技有限公司 | 一种互连电路的制作方法 |
-
2015
- 2015-12-01 CN CN201510868665.9A patent/CN105463536B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105463536A (zh) | 2016-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105463536B (zh) | 低成本图形化厚银膜的制备方法 | |
CN105350043B (zh) | 一种金属电镀法制备金属网络透明导电电极的方法 | |
CN105789429B (zh) | 一种基于ipmc的阵列式柔性曲面自传感驱动器及其制备方法 | |
CN104485279A (zh) | 一种基于金属纳米网格的透明电极及其制备方法 | |
CN102766893B (zh) | 一种可图形化纳米多孔铜的制备方法 | |
JP2009235438A (ja) | エッチング液、該エッチング液を用いたエッチング方法および被エッチング基板 | |
CN107113982A (zh) | 印刷配线板用基板、制作印刷配线板用基板的方法、印刷配线板、制作印刷配线板的方法以及树脂基材 | |
CN108459003A (zh) | 一种银纳米颗粒包覆氧化锌表面增强拉曼散射效应基底的制备方法 | |
CN102320559B (zh) | 一种中空结构的微阵列电极的制备方法 | |
CN102453933A (zh) | 铝材局部电镀方法 | |
CN104178752B (zh) | 一种化学镀钯或其合金膜进行化学镀前的活化方法 | |
CN104975493A (zh) | 碳纤维丝束连续电镀金属的工艺及装置 | |
CN109972124A (zh) | 一种在abs塑料表面制备铜-石墨烯复合镀层的方法 | |
CN103337449B (zh) | 硅纳米线阵列的移植及其简单器件制备的方法 | |
CN108707997A (zh) | 还原氧化石墨烯包覆铜纳米线导电复合材料的制备方法 | |
CN103906366A (zh) | 一种在pi基板上加成制备双面柔性印制电路的方法 | |
CN106637159B (zh) | 一种化学镀液、制备方法及一种非金属化学镀的方法 | |
CN101225515B (zh) | 金纳米阵列电极的制备方法 | |
CN104294244B (zh) | 激光辅助化学混合镀实现二维表面金属结构的方法 | |
CN112746297A (zh) | 一种在绝缘基材表面直接电镀金属的方法 | |
CN103406248A (zh) | 铜基超疏水表面结构的制备方法 | |
CN108048882A (zh) | 一种基于阳极氧化铝模板法制备图形化钴纳米线阵列的方法 | |
CN205241817U (zh) | 一种铝合金耦合仿生自清洁结构 | |
JPH11243296A (ja) | 電磁波シールド用透明部材とその製造方法 | |
CN103043597A (zh) | 以ZnO晶体为模型制备金属微纳米阵列电极的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181116 Termination date: 20211201 |