CN112203427A

CN112203427A - 一种电路板及其防线路氧化的方法和应用

Info

Publication number: CN112203427A
Application number: CN202011100157.3A
Authority: CN
Inventors: 吴贵华; 陈旺寿
Original assignee: Shenzhen Shunhua Zhixian Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Shunhua Zhixian Technology Co ltd
Priority date: 2020-10-15
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2021-01-08
Anticipated expiration: 2040-10-15
Also published as: CN112203427B

Abstract

本发明涉及一种电路板及其防线路氧化的方法和应用。所述方法包括：以玻璃、陶瓷、PI、PET、PA或亚克力作为电路板承载体；在电路板承载体上通过磁控溅射方法溅镀第一金属膜层；在第一金属膜层上通过酸性电镀方法电镀第二铜膜层；在第二铜膜层上通过酸性电镀法电镀或磁控溅射方法溅镀第三金属膜层；所述第一金属膜层的厚度为10～200nm；所述第二铜膜层的厚度为5～100μm；所述第三金属膜层的厚度为0.5～10μm。所述电路板包括电路板承载体以及自电路板承载体向外依次形成的所述第一金属膜层、所述第二铜膜层和所述第三金属膜层。本发明方法能有效提高电路板的防氧化能力，从而提高电路板的寿命和工作稳定可靠性。

Description

一种电路板及其防线路氧化的方法和应用

技术领域

本发明涉及电路板技术领域，尤其涉及一种电路板及其防线路氧化的方法和应用。

背景技术

广告屏作为一种传递信息的载体，应用广泛。发光二极管(Light EmittingDiode，LED)广告屏也叫LED广告屏，是一种利用发光二极管点阵排列，通过控制每个二极管的点亮或熄灭来组成所要显示的内容的电子设备。LED广告屏作为现代主流显示设备已普遍应用于广场、体育场馆、新闻发布和证券交易等各种场所。

目前，对LED广告屏而言，需要具有色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长和工作稳定可靠等优点。为了保证LED广告屏等显示设备具有寿命长和工作稳定可靠等优点，作为现代主流显示设备的核心组件之一的电路板同样需要具有优异的抗氧化性能、寿命长和工作稳定可靠等优点。

在现有技术中，一般是直接在电路板上喷涂油漆或三防漆以防止电路板氧化从而提高电路板的寿命。但现有技术中的这种电路板的防线路氧化的方法存在如下问题：油漆、三防漆喷涂后在较厚的涂层或者元器件底部涂层里容易有溶剂残留物，而这些溶剂残留物可能影响电路板组装件的功能，在有电导通区域里，如果涂层里的溶剂残留物水汽等没有完全挥发则可能导致故障，如导致电迁移、漏电等现象，无法保证电路板的工作稳定性。另外，在潮湿环境中工作的器件，电路板喷涂的油漆、三防漆涂层可能会开裂从而极大影响涂层的保护性能，从而导致电路板出现被腐蚀氧化、影响使用寿命等的问题。同时由于三防漆和油漆本身是聚合物胶体，雾度和透过率较差，将其喷涂在玻璃或亚克力等电路板上面时，会引起线路板雾度增加，导致通透性和美观效果严重降低。

综上，非常有必要提供一种新的电路板的防线路氧化的方法，以有效提高电路板的防氧化能力，从而提高电路板的寿命，保证电路板工作的稳定性。

发明内容

为了解决现有电路板的防线路氧化处理方法存在的不足，本发明提供了一种电路板及其防线路氧化的方法和应用。

本发明在第一方面提供了一种电路板的防线路氧化的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)以玻璃、陶瓷、PI、PET、PA或亚克力作为电路板承载体；

(2)在所述电路板承载体上通过磁控溅射方法溅镀第一金属膜层；

(3)在所述第一金属膜层上通过酸性电镀方法电镀第二铜膜层；

(4)在所述第二铜膜层上通过酸性电镀法电镀或磁控溅射方法溅镀第三金属膜层；

其中，所述第一金属膜层的厚度为10～200nm；所述第二铜膜层的厚度为5～100μm；所述第三金属膜层的厚度为0.5～10μm。

优选地，所述第一金属膜层采用的材料为铜、铜镍合金、铜钛合金、铜钼合金、铜铬合金中的一种或多种；所述第二铜膜层采用的材料为铜；和/或所述第三金属膜层采用的材料为镍、锡、银中的一种或多种。

优选地，所述第一金属膜层采用铜合金制得，在所述铜合金中，铜原子的质量百分含量为10％～95％。

优选地，在步骤(2)中，磁控溅射所述第一金属膜层的工艺条件为：溅射电源的总功率为1～20kW，氩气压力为0.2～1.0Pa，电路板承载体的温度为50～200℃；和/或在步骤(3)中，所述酸性电镀的工艺条件为：pH值为3～6，CuSO₄浓度为20～200g/L，H₂SO₄浓度为100～300g/L，氯离子浓度为10～200ppm，温度为20～80℃。

优选地，在步骤(4)中，磁控溅射所述第三金属膜层的工艺条件为：溅射电源的总功率为2～100kW，氩气压力为0.6～1.0Pa，电路板承载体的温度为50～300℃；或在步骤(4)中，酸性电镀所述第三金属膜层的工艺条件为：pH值为3～6，NiSO₄或SnSO₄或AgSO₄浓度为20～200g/L，H₂SO₄浓度为100～300g/L，氯离子浓度为10～200ppm，温度为20～80℃。

优选地，所述方法在步骤(4)之后还包括：(5)制作电路图案；所述步骤(5)按照如下方法进行：(a)涂布光刻胶；(b)设计符合要求的菲林线路；(c)曝光；(d)显影；(e)蚀刻；和(f)脱胶。

优选地，所述电路板承载体的厚度为0.02～8.0mm。

本发明在第二方面提供了一种电路板，由本发明在第一方面所述的防线路氧化的方法处理得到，包括电路板承载体以及自所述电路板承载体向外依次形成的所述第一金属膜层、所述第二铜膜层和所述第三金属膜层。

优选地，所述电路板的线路厚度不低于50μm，线路宽度不大于20μm，通透度大于90％，每平方米内的LED灯珠数量在1万颗以上，亮度在7000流明以上，防氧化寿命在3年以上。

本发明在第三方面提供了本发明在第二方面所述的电路板在LED广告屏中的应用。

本发明在第四方面还提供了一种柔性电路板的防线路氧化的方法。

本发明在第五方面还提供了一种由本发明在第四方面所述的防线路氧化的方法处理得到的柔性电路板。

本发明在第六方面还提供了本发明在第五方面所述的柔性电路板在LED广告屏中的应用。

本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：

(1)本发明方法首次通过在电路板承载体上依次形成第一金属膜层、第二铜膜层和第三金属膜层，有效提高了电路板的防氧化能力，从而提高了电路板的寿命，保证了电路板工作的稳定可靠性；本发明方法与现有通过喷涂油漆、三防漆防止电路板线路氧化的方法相比，本发明得到的电路板在工作时不易出现电迁移、漏电等现象；本发明的电路板应用在潮湿环境中工作的器件中时，第一金属膜层、第二铜膜层和第三金属膜层也不会出现开裂从而导致影响防氧化保护性能的问题，同时也会避免采用油漆、三防漆引起的雾度增加和通透性下降的问题。

(2)本发明经过大量创造性的试验，得到了本发明中具有合适厚度的第一金属膜层、第二铜膜层和第三金属膜层，本发明将所述第一金属膜层的厚度控制为10～200nm，本发明人发现这一厚度的第一金属膜层能很好地满足附着力要求和电镀第二铜膜层时，可以加载足够大的电流来实现第二铜膜层的电镀工艺；本发明将所述第二铜膜层的厚度控制为5～100μm，本发明人发现这一厚度的第二铜膜层可以有效满足电路板需要低电阻或低阻抗要求，减少电路板的电流损失；本发明将所述第三金属膜层的厚度控制为0.5～10μm，本发明人发现这一厚度的第三金属膜层能保证足够好的防氧化防腐蚀效果。

(3)本发明制得的所述电路板的线路厚度不低于50μm，线路宽度不大于20μm，通透度大于90％，每平方米内的LED灯珠数量在1万颗以上，亮度在7000流明以上，防氧化寿命在3年以上；而现有通过在电路板上喷涂油漆、三防漆防止电路板线路氧化的方法，只能保证电路板的防氧化寿命在2年左右，并且当器件置于潮湿环境下使用时，电路板的防氧化寿命更低，同时也会引起线路板通透性降低，美观性严重降低。

附图说明

本发明附图仅仅为说明目的提供，图中各层的比例不一定与实际产品一致。

图1是本发明提供的电路板的层结构示意图。

图中：1：电路板承载体；2：第一金属膜层；3：第二铜膜层；4：第三金属膜层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

(1)以玻璃、陶瓷、PI(聚酰亚胺)、PET(涤纶树脂)、PA(聚酰胺)或亚克力作为电路板承载体；为了提高电路板承载体和电路之间的附着力，在所述电路板承载体上溅镀第一金属膜层之前，对所述电路板承载体进行预处理；所述预处理依次包括如下步骤：采用弱碱性清洗液(pH为7.1～7.9)或弱酸性清洗液(pH为6.1～6.9)喷淋清洗、滚刷清洗、高纯水冲洗、风干和烘干；

(2)在所述电路板承载体上通过磁控溅射方法溅镀第一金属膜层；在本发明中，所述第一金属膜层例如可以采用铜合金或镍合金制成；在本发明中，所述第一金属膜层作为后面镀第二铜膜层的种子层；

(3)在所述第一金属膜层上通过酸性电镀方法电镀第二铜膜层(铜膜层)；在本发明中，所述第二铜膜层作为导电层，传导电流；

(4)在所述第二铜膜层上通过酸性电镀法电镀或磁控溅射方法溅镀第三金属膜层；在本发明中，所述第三金属膜层作为防氧化层，用于保护铜导电层被氧化，在本发明中，所述第三金属膜层例如可以采用镍单质或锡或银制成。

其中，所述第一金属膜层的厚度为10～200nm(例如10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190或200nm)；所述第二铜膜层的厚度为5～100μm(例如5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100μm)；所述第三金属膜层的厚度为0.5～10μm(例如0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10μm)。

现有技术中，一般是直接在电路板的表面喷涂油漆或三防漆防线路氧化；目前，未见有采用在电路板上形成金属膜层的方式以实现电路板的防线路氧化的相关报道。这可能的原因是，现有技术无法很好地解决金属膜层与电路板之间以及焊盘与LED灯珠之间的附着力的问题，也无法很好地实现电路板需要低电阻或低阻抗要求的问题和雾度增加、通透性降低，美观效果差的问题。本发明是首次在电路板承载体依次形成第一金属膜层、第二铜膜层和第三金属膜层，以提高电路板的防氧化能力，从而提高电路板的寿命。本发明经过大量创造性的试验，得到了本发明中具有合适厚度的第一金属膜层、第二铜膜层和第三金属膜层，本发明中所述第一金属膜层、第二铜膜层和第三金属膜层的厚度是相匹配的，任一镀层厚度的改变均无法保证得到综合性能优异的电路板，无法有效地实现电路板的防线路氧化；本发明将所述第一金属膜层的厚度控制为10～200nm，本发明人发现这一厚度的第一金属膜层能很好地满足电路板承载体与第二铜膜层之间的附着力要求，提高电路板承载体与导电铜之间的附着力，从而实现可以在电路板承载体上电镀5～100μm厚的铜箔，焊盘拉拔力可以达到1N以上；并且，本发明中厚度为10～200nm的第一金属膜层的设置，可以使得在电镀第二铜膜层时，可以加载足够大的电流来实现第二铜膜层的电镀工艺；本发明将所述第二铜膜层的厚度控制为5～100μm，本发明人发现这一厚度的第二铜膜层可以有效满足电路板需要低电阻或低阻抗要求，减少电路板的电流损失；本发明将所述第三金属膜层的厚度控制为0.5～10μm，本发明人发现这一厚度的第三金属膜层能保证足够好的防氧化防腐蚀效果；铜电路暴露在空气中容易氧化，同时铜与焊锡之间也存在附着力的问题，本发明在第二铜膜层的表面制作一层镍或银或锡作为保护层(防氧化层)，以防止铜被氧化，降低寿命，同时提高焊盘与LED灯珠的附着力，从而提高焊接拉拔力。

本发明制得的所述电路板的线路厚度不低于50μm，线路宽度不大于20μm，通透度大于90％，每平方米内的LED灯珠数量在1万颗以上，亮度在7000流明以上，防氧化寿命在3年以上。

本发明对各层材料进行了优化，在一些优选的实施方式中，所述第一金属膜层采用的材料为铜、铜镍合金、铜钛合金、铜钼合金、铜铬合金中的一种或多种；所述第二铜膜层采用的材料为铜；和/或所述第三金属膜层采用的材料为镍、锡、银中的一种或多种；在一些优选的实施方式中，所述第一金属膜层采用铜合金制得，在所述铜合金中，铜原子的质量百分含量为10％～95％。

本发明结合各层厚度，从提高效率、降低成本、保证镀层质量三个角度对各层镀层工艺进行了优化，确定了各层的制备工艺。

根据一些优选的实施方式，在步骤(2)中，磁控溅射所述第一金属膜层的工艺条件为：溅射电源的总功率为1～20kW(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20kW)，氩气压力为0.2～1.0Pa(例如0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0Pa)，电路板承载体的温度为50～200℃(例如50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃或200℃)；和/或在步骤(3)中，所述酸性电镀的工艺条件为：pH值为3～6(例如3、4、5或6)，CuSO₄浓度为20～200g/L(例如20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190或200g/L)，H₂SO₄浓度为100～300g/L(例如100、120、140、160、180、200、220、240、260、280或300g/L)，氯离子浓度为10～200ppm(例如10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190或200ppm)，温度为20～80℃(例如20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃或80℃)。

在本发明中，当通过磁控溅射方法溅镀所述第三金属膜层时，在一些优选的实施方式中，在步骤(4)中，磁控溅射所述第三金属膜层的工艺条件为：溅射电源的总功率为2～100kW(例如2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90或100kW)，氩气压力为0.6～1.0Pa(例如0.6、0.7、0.8、0.9或1.0Pa)，电路板承载体的温度为50～300℃(例如50℃、80℃、100℃、120℃、150℃、180℃、200℃、220℃、250℃、280℃或300℃)。

在本发明中，当通过酸性电镀法电镀所述第三金属膜层时，在一些优选的实施方式中，在步骤(4)中，酸性电镀所述第三金属膜层的工艺条件为：pH值为3～6(例如3、4、5或6)，NiSO₄或SnSO₄或AgSO₄浓度为20～200g/L(例如20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190或200g/L)，H₂SO₄浓度为100～300g/L(例如100、120、140、160、180、200、220、240、260、280或300g/L)，氯离子浓度为10～200ppm(例如10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190或200ppm)，温度为20～80℃(例如20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃或80℃)。

根据一些优选的实施方式，所述方法在步骤(4)之后还包括：(5)制作电路图案；

所述步骤(5)按照如下方法进行：

(a)涂布光刻胶；例如在电路板的第三金属膜层上涂布光刻胶层：厚度为10～20微米；

(b)设计符合要求的菲林线路；例如在光刻胶层上设计符合要求的菲林线路；

(c)曝光；对设计有菲林线路的光刻胶层进行曝光：曝光能量优选为30～70mj/cm²；

(d)显影；将经过曝光的光刻胶层进行显影，所述显影可以采用如下工艺条件：显影时间可以为30～50s，温度为25～40℃，显影液为浓度为0.8～1.2wt％的NaCO₃·H₂O；

(e)蚀刻；在本发明中，例如可以置于酸性蚀刻液内蚀刻线路，例如对步骤(4)得到的电路板进行蚀刻，所述蚀刻可以采用如下工艺条件：蚀刻液铜离子浓度为100～150g/L，氯离子浓度为150～200g/L，温度为40～70℃，蚀刻线厚度可达到50μm以上，宽度可达到20μm以下；

和(f)脱胶；将经过蚀刻的电路板进行脱胶：可以采用NaOH进行脱胶。

根据一些优选的实施方式，所述电路板承载体的厚度为0.02～8.0mm(例如0.02、0.2、1、2、3、4、5、6、7或8mm)。

LED电子显示屏是由几百到几十万个发光二极管按矩阵均匀排列所组成，用来显示文字、图形、图像、动画、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。常规的平面型LED显示屏已经无法满足现代市场的需求。柔性LED显示屏因其可满足多种造型(例如，可以为圆柱形、内弧形、飘带形、螺旋形等)而越来越受到关注。为此，在一些优选的实施方式中，在步骤(1)中，以PI(聚酰亚胺)、PET(涤纶树脂)或PA(聚酰胺)作为电路板承载体，在本发明中，以PI(聚酰亚胺)、PET(涤纶树脂)或PA(聚酰胺)制成的电路板承载体为柔性电路板承载体；当所述电路板承载体为柔性电路板承载体时，所述方法在进行步骤(2)之前，还包括在所述柔性电路板承载体上依次镀上第一过渡层、第一光学增透层、第二光学增透层、保护过渡层和第二过渡层的步骤。

根据一些具体的实施方式，本发明所述的电路板的防线路氧化的方法包括如下步骤：

①以PI、PET或PA作为柔性电路板承载体；

②在所述柔性电路板承载体上依次镀上第一过渡层、第一光学增透层、第二光学增透层、保护过渡层和第二过渡层；

③在所述第二过渡层上通过磁控溅射方法溅镀第一金属膜层；

④在所述第一金属膜层上通过酸性电镀方法电镀第二铜膜层；

⑤在所述第二铜膜层上通过酸性电镀法电镀或磁控溅射方法溅镀第三金属膜层；

根据一些优选的实施方式，所述第一过渡层的材料优选为单质硅、单质铬、单质锆中的任一种或多种，厚度优选为1～5nm，例如，1nm，2nm，3nm，4nm，5nm。第一过渡层提供应力过渡，使得后续镀层在柔性电路板承载体上具有良好的附着力；采用磁控溅射方法镀上第一过渡层，磁控溅射的工艺条件为：功率500～1000W，气压0.1～1.0Pa，时间0.5～2分钟。

根据一些优选的实施方式，所述第一光学增透层的材料优选为氧化硅和/或氮化硅，厚度优选为15～50nm，例如，15nm，20nm，25nm，30nm，35nm，40nm，45nm，50nm；采用磁控溅射方法镀上第一光学增透层，磁控溅射的工艺条件为：功率500～8000W，气压0.1～1.0Pa，时间1～5分钟。

根据一些优选的实施方式，所述第二光学增透层的材料优选为氧化铌和/或氧化钛，厚度优选为30～100nm，例如，30nm，40nm，50nm，60nm，70nm，80nm，90nm，100nm；采用磁控溅射方法镀上第二光学增透层，磁控溅射的工艺条件为：功率500～8000W，气压0.1～1.0Pa，时间1～5分钟。

上述第一光学增透层和第二光学增透层发挥协同作用，形成增透结构，提高电路板的可见光透过率；在本发明中，优选为所述第一光学增透层的厚度为15～50nm，并且所述第二光学增透层的厚度为30～100nm；本发明人发现，第一光学增透层和第二光学增透层过厚时，一方面是不满足1/4波长的增透原理；二是膜厚越大，应力越大，导致附着力下降。

根据一些优选的实施方式，所述保护过渡层的材料优选为氧化硅，厚度优选为5～200nm，例如，5nm，10nm，20nm，30nm，40nm，50nm，60nm，70nm，80nm，90nm，100nm，110nm，120nm，130nm，140nm，150nm，160nm，170nm，180nm，190nm，200nm；采用磁控溅射方法镀上保护过渡层，磁控溅射的工艺条件为：功率500～5000W，气压0.1～1.0Pa，时间1～5分钟。在本发明中，所述保护过渡层能够防止增透结构被破坏，同时提高第二光学增透层与后续镀层之间的附着力。

根据一些优选的实施方式，所述第二过渡层的材料优选为单质镍、单质银、单质金中的任一种或多种，厚度优选为5～200nm，例如，5nm，10nm，20nm，30nm，40nm，50nm，60nm，70nm，80nm，90nm，100nm，110nm，120nm，130nm，140nm，150nm，160nm，170nm，180nm，190nm，200nm；采用磁控溅射方法镀上第二过渡层，磁控溅射的工艺条件为：功率500～2000W，气压0.1～1.0Pa，时间1～5分钟。在本发明中，所述第二过渡层可以提高所述保护过渡层与后续镀层之间的附着力。

在本发明中，对于柔性电路板承载体，其材质优选为透明聚酰亚胺、聚乙烯树脂、透明涤纶树脂、柔性透明玻璃、聚酰胺中的任一种或多种；柔性电路板承载体由于其本身膨胀系数大，刚性差，放气量大等原因，无法在其表面制作厚度达到5～100um的导电铜膜(因为铜膜越厚，应力越大，容易将刚性差的柔性电路板承载体拉变形和导致铜膜与柔性电路板承载体剥离，从而无法在其表面制作需要过大电流的透明线路板)。本发明优选为在柔性电路板承载体与导电的铜层(第二铜膜层)之间引入第一过渡层、保护过渡层、第二过渡层、第一金属膜层，提高基材与导电铜膜层之间的附着力，从而实现可以在基材表面电镀5～100um厚的铜箔(第二铜膜层)，焊盘拉拔力可以达到1N以上。如，在柔性电路板承载体上先镀有第一过渡层，使得后续镀层在柔性电路板承载体上具有良好的附着力。如，在第二光学增透层上镀有保护过渡层，保护过渡层既能对增透结构起到保护作用，又能提高后续镀层在第二光学增透层上的附着力。又如，在保护过渡层上镀有第二过渡层，第二过渡层可以提高后续镀层在保护过渡层上的附着力。又如，在第二过渡层上镀有第一金属膜层，作为后面镀厚铜膜层的种子层。

由于柔性电路板承载体(如PI或PET或PA)与空气之间存在光学界面反射，使得电路板的透过率降低，透过率损失值大概为8％。本发明引入了第一光学增透层和第二光学增透层，两者构成了光学增透结构，提高电路板的可见光透过率，可以将透过率的损失值降低到5％以内。

铜电路暴露在空气中容易氧化，同时铜与焊锡之间也存在附着力的问题。本发明在铜膜层(第二铜膜层)的表面制作一层镍或银或锡作为保护层，以防止铜被氧化，降低寿命，同时提高焊盘与LED灯珠的附着力，从而提高焊接拉拔力。

本发明在第二方面提供了一种电路板，由本发明在第一方面所述的防线路氧化的方法处理得到，所述电路板，如图1所示，包括电路板承载体1以及自所述电路板承载体1向外依次形成的所述第一金属膜层2、所述第二铜膜层3和所述第三金属膜层4。

本发明提供的电路板具有如下一个或多个性质：

所述电路板的线路厚度不低于50μm；

所述电路板的线路宽度不大于20μm；

所述电路板的通透度大于90％，每平方米内的LED灯珠数量在1万颗以上，亮度在7000流明以上，防氧化寿命在3年以上。

根据一些优选的实施方式，所述电路板的线路厚度不低于50μm，线路宽度不大于20μm，通透度大于90％，每平方米内的LED灯珠数量在1万颗以上，亮度在7000流明以上，防氧化寿命在3年以上。

本发明在第四方面还提供了一种柔性电路板的防线路氧化的方法，所述柔性电路板包括柔性电路板承载体(也记作柔性基材)和自所述柔性电路板承载体向外依次形成的第一过渡层、第一光学增透层、第二光学增透层、保护过渡层、第二过渡层、第一金属膜层、第二铜膜层(铜膜层)和第三金属膜层；所述第一过渡层、第一光学增透层、第二光学增透层、保护过渡层、第二过渡层、第一金属膜层、第二铜膜层和第三金属膜层分别为本发明在第一方面中涉及的所述第一过渡层、第一光学增透层、第二光学增透层、保护过渡层、第二过渡层、第一金属膜层、第二铜膜层和第三金属膜层；所述第一金属膜层厚度为10～200nm，作为后面镀厚铜膜层的种子层；所述铜膜层厚度为5～100μm，作为导电层，传导电流；所述第三金属膜层厚度为0.5～10μm，用于保护铜导电层被氧化；所述方法包括如下步骤：

S1、在柔性电路板承载体上镀层的步骤：在柔性电路板承载体上依次镀上第一过渡层、第一光学增透层、第二光学增透层、保护过渡层、第二过渡层、第一金属膜层、第二铜膜层和第三金属膜层；和

S2、刻蚀电路的步骤：所述步骤S2可以按照如下方法进行：

整体涂布光刻材料，再根据电路图形要求，在相应的电路图菲林图下曝光显影，将所需要的电路膜层表面盖上光刻材料，最后置于酸性蚀刻液内蚀刻线路。

本发明在第五方面还提供了一种由本发明在第四方面所述的防线路氧化的方法处理得到的柔性电路板；所述柔性电路板包括所述柔性电路板承载体和自所述柔性电路板承载体向外依次形成的：所述第一过渡层；所述第一光学增透层；所述第二光学增透层；所述保护过渡层；所述第二过渡层；所述第一金属膜层；所述第二铜膜层；和所述第三金属膜层。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。这些实施例只是就本发明的优选实施方式进行举例说明，本发明的保护范围不应解释为仅限于这些实施例。

实施例1

(1)以玻璃板作为电路板承载体，将所述玻璃板依次经弱碱清洗液(pH为7.1)喷淋清洗、滚刷清洗、高纯水冲洗、风干和烘干处理，备用。

(2)在所述玻璃板的一表面通过磁控溅射工艺溅镀由铜镍合金(铜质量百分含量50％)制成的第一金属膜层，厚度为10nm，工艺条件为：溅射电源的总功率为2kW，氩气压力为0.6Pa，电路板承载体的温度为150℃。

(3)在第一金属膜层的表面通过酸性电镀工艺电镀由铜制成的第二铜膜层，厚度为25μm，工艺条件为：CuSO₄浓度为75g/L，H₂SO₄浓度为240g/L，氯离子(Cl^-)浓度为50ppm，温度为30℃。

(4)在第二铜膜层的表面通过酸性电镀工艺电镀由银制成的第三金属膜层，厚度为5μm，工艺条件为：AgSO₄浓度为75g/L，H₂SO₄浓度为240g/L，氯离子(Cl^-)浓度为50ppm，温度为30℃。

完成上述镀层后，将上述膜层整体涂布光刻材料，再根据电路图形要求，在特定的电路图菲林图下曝光显影，将所需要的电路膜层表面盖上光刻材料，用于保护电路在蚀刻过程中，不被刻蚀液体蚀刻掉；将含有光刻胶保护层的上述的膜层放置酸性蚀刻液内蚀刻线路。

在上述得到的电路板上采用SMT技术，贴合LED灯珠，制作成LED显示屏。电路板的通透度可达90％以上，膜层抗拉拔力为1N，每平方米内的LED灯珠数量在1万颗以上，亮度在7000流明以上，整体显示屏的分辨率可以提高到P10水平；防氧化寿命可达3年以上。

本发明的防氧化寿命测试结果通过如下方式得到：通过在高温高湿(温度80度，湿度80％)环境中连续测试15天以上，相当于三年以上的测试效果。

实施例2

(2)在所述玻璃板的一表面通过磁控溅射工艺溅镀由铜镍合金(铜质量百分含量50％)制成的第一金属膜层，厚度为100nm，工艺条件为：溅射电源的总功率为2kW，氩气压力为0.6Pa，电路板承载体的温度为150℃。

(3)在第一金属膜层的表面通过酸性电镀工艺电镀由铜制成的第二铜膜层，厚度为50μm，工艺条件为：CuSO₄浓度为75g/L，H₂SO₄浓度为240g/L，氯离子(Cl^-)浓度为50ppm，温度为30℃。

(4)在第二铜膜层的表面通过酸性电镀工艺电镀由银制成的第三金属膜层，厚度为10μm，工艺条件为：AgSO₄浓度为75g/L，H₂SO₄浓度为240g/L，氯离子(Cl^-)浓度为50ppm，温度为30℃。

实施例3

(2)在所述玻璃板的一表面通过磁控溅射工艺溅镀由铜镍合金(铜质量百分含量50％)制成的第一金属膜层，厚度为200nm，工艺条件为：溅射电源的总功率为2kW，氩气压力为0.6Pa，电路板承载体的温度为150℃。

(3)在第一金属膜层的表面通过酸性电镀工艺电镀由铜制成的第二铜膜层，厚度为100μm，工艺条件为：CuSO₄浓度为75g/L，H₂SO₄浓度为240g/L，氯离子(Cl^-)浓度为50ppm，温度为30℃。

实施例4

(3)在第一金属膜层的表面通过酸性电镀工艺电镀由铜第二铜膜层，厚度为50μm，工艺条件为：CuSO₄浓度为75g/L，H₂SO₄浓度为240g/L，氯离子(Cl^-)浓度为50ppm，温度为30℃。

(4)在第二铜膜层的表面通过磁控溅射工艺电镀由银制成的第三金属膜层，厚度为3μm，工艺条件为：磁控溅射所述第三金属膜层的工艺条件为：溅射电源的总功率为10kW，氩气压力为1.0Pa，电路板承载体的温度为200℃。

实施例5

(2)在所述玻璃板的一表面通过磁控溅射工艺溅镀由铜镍合金(铜质量百分含量50％)制成的第一金属膜层，厚度为250nm，工艺条件为：溅射电源的总功率为2kW，氩气压力为0.6Pa，电路板承载体的温度为150℃。

(3)在第一金属膜层的表面通过酸性电镀工艺电镀由铜制成的第二铜膜层，厚度为3μm，工艺条件为：CuSO₄浓度为75g/L，H₂SO₄浓度为240g/L，氯离子(Cl^-)浓度为50ppm，温度为30℃。

(4)在第二铜膜层的表面通过酸性电镀工艺电镀由银制成的第三金属膜层，厚度为15μm，工艺条件为：AgSO₄浓度为75g/L，H₂SO₄浓度为240g/L，氯离子(Cl^-)浓度为50ppm，温度为30℃。

本实施例得到的电路板，第一金属膜层、第二铜膜层以及第三金属膜层之间的附着力不够，膜层抗拉拔力可以达到0.5N，但由于铜厚度较薄，阻抗大，电压降较大，不能满足高密度LED灯珠电压要求和高分辨率的显示屏应用需求。同时在使用过程中，各膜层容易出现氧化，从而导致线路脱膜，从而降低线路板寿命。

实施例6

本实施例得到的电路板，第一金属膜层、第二铜膜层以及第三金属膜层之间的附着力不够，膜层抗拉拔力仅为0.4N，同时由于各膜层容易出现氧化，从而导致线路脱膜，从而降低线路板寿命。

实施例7

本实施例提供了一种柔性电路板，包括柔性电路板承载体，柔性电路板承载体的材料为PI(透明聚酰亚胺)，自柔性电路板承载体向外依次形成有：

厚度为1nm的第一过渡层，材料为单质硅；

厚度为15nm的第一光学增透层，材料为氮化硅；

厚度为30nm的第二光学增透层，材料为氧化铌；

厚度为5nm的保护过渡层，材料为氧化硅；

厚度为5nm的第二过渡层，材料为单质镍；

厚度为20nm的第一金属膜层，材料为单质铜镍合金(铜质量百分含量50％)；

厚度为10μm的第二铜膜层，材料为单质铜；和

厚度为1μm的第三金属膜层，材料为单质银。

本实施例还将上述柔性电路板膜层整体涂布光刻材料，在根据电路图形要求，在特定的电路图菲林图下曝光显影，将所需要的电路膜层表面盖上光刻材料，用于保护电路在蚀刻过程中，不被刻蚀液体蚀刻掉；将含有光刻胶保护层的上述的膜层放置酸性蚀刻液内蚀刻线路。

在柔性电路板上采用SMT技术，贴合LED灯珠，制作成柔性透明LED显示屏。柔性电路板对通透度可达80％以上，透过率达到95％以上，膜层抗拉拔力为1N，每平方米内的LED灯珠数量在1万颗以上，亮度在7000流明以上，整体显示屏的分辨率可以提高到P10水平，防氧化寿命可达3年以上。

实施例8

实施例8与实施例7基本相同，不同之处在于：

柔性电路板不包括第一光学增透层和第二光学增透层。

与实施例7相比，本实施例的柔性电路板透过率降低4％，膜层抗拉拔力为0.5N，每平方米内的LED灯珠数量为8000颗。

实施例9

实施例9与实施例7基本相同，不同之处在于：

本实施例中的第一光学增透层的厚度为60nm；

本实施例中的第二光学增透层的厚度为110nm。

与实施例7相比，本实施例的柔性电路板的透过率降低3％，膜层抗拉拔力为0.6N，每平方米内的LED灯珠数量为8000颗。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种电路板的防线路氧化的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)以玻璃、陶瓷、PI、PET、PA或亚克力作为电路板承载体；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述第一金属膜层采用的材料为铜、铜镍合金、铜钛合金、铜钼合金、铜铬合金中的一种或多种；

所述第二铜膜层采用的材料为铜；和/或

所述第三金属膜层采用的材料为镍、锡、银中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述第一金属膜层采用铜合金制得，在所述铜合金中，铜原子的质量百分含量为10％～95％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

在步骤(2)中，磁控溅射所述第一金属膜层的工艺条件为：溅射电源的总功率为1～20kW，氩气压力为0.2～1.0Pa，电路板承载体的温度为50～200℃；和/或

在步骤(3)中，所述酸性电镀的工艺条件为：pH值为3～6，CuSO₄浓度为20～200g/L，H₂SO₄浓度为100～300g/L，氯离子浓度为10～200ppm，温度为20～80℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

在步骤(4)中，磁控溅射所述第三金属膜层的工艺条件为：溅射电源的总功率为2～100kW，氩气压力为0.6～1.0Pa，电路板承载体的温度为50～300℃；或

在步骤(4)中，酸性电镀所述第三金属膜层的工艺条件为：pH值为3～6，NiSO₄或SnSO₄或AgSO₄浓度为20～200g/L，H₂SO₄浓度为100～300g/L，氯离子浓度为10～200ppm，温度为20～80℃。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法在步骤(4)之后还包括：(5)制作电路图案；

所述步骤(5)按照如下方法进行：

(a)涂布光刻胶；

(b)设计符合要求的菲林线路；

(c)曝光；

(d)显影；

(e)蚀刻；和

(f)脱胶。

7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于：

所述电路板承载体的厚度为0.02～8.0mm。

8.一种电路板，其特征在于，由权利要求1至7任一项所述的防线路氧化的方法处理得到，包括电路板承载体以及自所述电路板承载体向外依次形成的所述第一金属膜层、所述第二铜膜层和所述第三金属膜层。

9.根据权利要求8所述的电路板，其特征在于，所述电路板的线路厚度不低于50μm，线路宽度不大于20μm，通透度大于90％，每平方米内的LED灯珠数量在1万颗以上，亮度在7000流明以上，防氧化寿命在3年以上。

10.权利要求8或9所述的电路板在LED广告屏中的应用。