CN116156772A - 一种amb覆铜陶瓷线路板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及覆铜板技术领域，具体为一种AMB覆铜陶瓷线路板及其制备方法；较现有负性感光干膜作图案转移材料的多次前处理、压膜、曝光、显影、去膜流程，本发明使用正性光刻干膜作为图案转移材料，仅通过一次前处理、压膜，多次曝光、显影，一次去膜流程即可实现AMB覆铜陶瓷线路板的简易制备。本发明减少了压膜、前处理和去膜等干湿制程次数，实现了流程、人力、能耗精简，极大地提升了AMB覆铜陶瓷线路板的生产效率；同时本发明在焊料蚀刻和表面处理的过程中，正性光刻干膜贴附于铜表面充当抗蚀刻层，避免铜线路遭受焊料蚀刻和表面处理等过程中的药水污染，有效改善铜线路蚀刻的外观良率。
Description
技术领域
本发明涉及覆铜板技术领域，具体为一种AMB覆铜陶瓷线路板及其制备方法。
背景技术
AMB覆铜陶瓷基板是通过活性焊料将陶瓷片与铜片连接起来的封装基板材料，广泛应用于高功率、高散热需求的半导体器件封装。现有线路板制备方法如下：覆铜陶瓷基板经前处理后，借助负性感光干膜，通过曝光显影工艺实现线路蚀刻、焊料蚀刻过程中的图案转移，然后用氢氧化钠等碱性去膜液去除负性感光干膜的方式完成AMB覆铜陶瓷线路板的制备。受限于负性感光干膜的单次图案转移特性，现有AMB覆铜陶瓷线路板工艺须经过多次压膜前处理、干膜压合、曝光、显影、去膜的组合工艺重复，尤其当产品有镀金等表面处理需求时，流程重复更甚，严重影响生产效率，不利于规模化。且受限于负性感光干膜材料的弱抗药水蚀刻弊端，为避免感光干膜脱落在钎焊层蚀刻药水槽发生药水污染，须在完成铜层线路蚀刻后先去膜、再进行钎焊层蚀刻。但该过程中铜层线路暴露在焊料蚀刻药水中被污染，极易造成铜层线路外观不良。
发明内容
本发明的目的在于提供一种AMB覆铜陶瓷线路板及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种AMB覆铜陶瓷线路板的制备方法，包括以下步骤：
S1. 对AMB覆铜陶瓷板两侧表面的铜层表面热压正性光刻干膜；
S2. 对AMB陶瓷板一侧铜层表面热压的正性光刻干膜进行一次曝光显影处理，将电路图形转移至该侧铜层表面；
S3. 使用氯化铜与盐酸的混合溶液蚀刻铜层至钎焊层；
S4. 使用酸性蚀刻液蚀刻钎焊层；
S5. 对印有电路图形一侧的铜层表面的正性光刻干膜进行二次曝光显影处理，将所需表面处理图案转移至该侧铜层表面，并使用显影液去除另一侧铜层表面正性光刻干膜；
S6. 对二次曝光显影处理后的AMB陶瓷板进行表面处理；
S7. 利用液去除表面残余正性光刻干膜，即可得AMB覆铜陶瓷线路板。
进一步的，步骤S1中，按重量份数计，所述正性光刻胶包括以下组分：2-7份正性光敏剂、9-18份酚醛树脂、3-6份丙烯酸树脂、0.1-0.5份流平剂、0.1-0.2份消泡剂。
进一步的，所述正性光敏剂为重氮萘醌磺酸酯类感光剂；所述丙烯酸树脂为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯丙烯酸丁酯、丙烯酸正丁酯中的任意一种或多种；所述流平剂为聚二甲基硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种；所述消泡剂为有机硅消泡剂。
进一步的，步骤S1中，热压时，热压温度为55-65℃，热压压力为0.35-0.45MPa，热压速率为1.4-1.5m/min。
进一步的，曝光显影处理时，曝光能量为100-1500mj/cm2，曝光时间1~2min。
进一步的，步骤S2中，曝光显影处理时，显影液为碳酸钠或碳酸钾浓度为0.8-1.2wt%的30℃水溶液。
进一步的，步骤S3中，所述氯化铜与盐酸的混合溶液中，氯化铜浓度为120-150g/L，盐酸浓度为1.8-2.5mol/L，蚀刻温度为20-35℃，蚀刻时间为3-30min。
进一步的，步骤S4中，包括300-500g/L氯化铁、2-3mol/L盐酸、10-30g/L次氯酸钠、0.05-0.10g/L苯丙三氮唑。
进一步的，步骤S6中，所述表面处理为镀金、镀金、镀镍中的任意一种。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：较现有负性感光干膜作图案转移材料的多次前处理、压膜、曝光、显影、去膜流程，本发明使用正性光刻干膜作为图案转移材料，仅通过一次前处理、压膜，多次曝光、显影，一次去膜流程即可实现AMB覆铜陶瓷线路板的简易制备。本发明减少了压膜、前处理和去膜等干湿制程次数，实现了流程、人力、能耗精简，极大地提升了AMB覆铜陶瓷线路板的生产效率。同时本发明在焊料蚀刻和表面处理的过程中，正性光刻干膜贴附于铜表面充当抗蚀刻层，避免铜线路遭受焊料蚀刻和表面处理等过程中的药水污染，有效改善铜线路蚀刻的外观良率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的流程示意图；
图2是现有工艺流程图；
图3是本发明经步骤S1处理后的AMB覆铜陶瓷板的结构示意图；
图4是本发明经步骤S2处理后的AMB覆铜陶瓷板的结构示意图；
图5是本发明经步骤S3处理后的AMB覆铜陶瓷板的结构示意图；
图6是本发明经步骤S4处理后的AMB覆铜陶瓷板的结构示意图；
图7是本发明经步骤S5处理后的AMB覆铜陶瓷板的结构示意图；
图8是本发明经步骤S6处理后的AMB覆铜陶瓷板的结构示意图；
图9是本发明经步骤S7处理后的AMB覆铜陶瓷板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
实施例1.
S1. 对AMB覆铜陶瓷板两侧表面的铜层表面热压正性光刻干膜，热压温度为55℃，热压压力为0.35MPa，热压速率为1.4m/min；
S2. 对AMB陶瓷板一侧铜层表面热压的正性光刻干膜进行一次曝光显影处理，将电路图形转移至该侧铜层表面；
其中，曝光时，紫外线曝光能量为100mj/cm2，曝光时间为1min；
显影时，使用含0.8wt%碳酸钠的30℃显影液洗涤，洗涤时间为60s；
S3. 使用含120g/L的氯化铜与1.8mol/L盐酸的混合溶液蚀刻铜层，蚀刻温度为25℃，蚀刻时间为3min；
S4. 使用含300g/L氯化铁、3mol/L盐酸、10g/L次氯酸钠、0.08g/L苯丙三氮唑的酸性蚀刻液蚀刻钎焊层，蚀刻温度为25℃，蚀刻时间为10min；
S5. 对印有电路图形一侧的铜层表面的正性光刻干膜进行二次曝光显影处理，将所需表面处理图案转移至该侧铜层表面，并使用显影液去除另一侧铜层表面正性光刻干膜；
其中，曝光时，紫外线曝光能量为100mj/cm2，曝光时间为1min；
显影时，使用含0.8wt%碳酸钠的30℃显影液洗涤，洗涤时间为60s；
S6. 对二次曝光显影处理后的AMB陶瓷板进行镀金处理；
S7. 使用去膜液去除表面残余正性光刻干膜，即可得AMB覆铜陶瓷线路板。
实施例2.
S1. 对AMB覆铜陶瓷板两侧表面的铜层表面热压正性光刻干膜，热压温度为55℃，热压压力为0.35MPa，热压速率为1.4m/min；
S2. 对AMB陶瓷板一侧铜层表面热压的正性光刻干膜进行一次曝光显影处理，将电路图形转移至该侧铜层表面；
其中，曝光时，紫外线曝光能量为100mj/cm2，曝光时间为1min；
显影时，使用含0.8wt%碳酸钠的30℃显影液洗涤，洗涤时间为60s；
S3. 使用含120g/L的氯化铜与1.8mol/L盐酸的混合溶液蚀刻铜层，蚀刻温度为25℃，蚀刻时间为3min；
S4. 使用含300g/L氯化铁、3mol/L盐酸、20g/L次氯酸钠、0.08g/L苯丙三氮唑的酸性蚀刻液蚀刻钎焊层，蚀刻温度为25℃，蚀刻时间为8min；
S5. 对印有电路图形一侧的铜层表面的正性光刻干膜进行二次曝光显影处理，将所需表面处理图案转移至该侧铜层表面，并使用显影液去除另一侧铜层表面正性光刻干膜；
其中，曝光时，紫外线曝光能量为100mj/cm2，曝光时间为1min；
显影时，使用含0.8wt%碳酸钠的30℃显影液洗涤，洗涤时间为60s；
S6. 对二次曝光显影处理后的AMB陶瓷板进行镀金处理；
S7. 使用去膜液去除表面残余正性光刻干膜，即可得AMB覆铜陶瓷线路板。
实施例3.
S1. 对AMB覆铜陶瓷板两侧表面的铜层表面热压正性光刻干膜，热压温度为65℃，热压压力为0.4MPa，热压速率为1.4m/min；
S2. 对AMB陶瓷板一侧铜层表面热压的正性光刻干膜进行一次曝光显影处理，将电路图形转移至该侧铜层表面；
其中，曝光时，紫外线曝光能量为1000mj/cm2，曝光时间为1min；
显影时，使用含0.8wt%碳酸钠的30℃显影液洗涤，洗涤时间为60s；
S3. 使用含120g/L的氯化铜与1.8mol/L盐酸的混合溶液蚀刻铜层，蚀刻温度为25℃，蚀刻时间为3min；
S4. 使用含300g/L氯化铁、3mol/L盐酸、30g/L次氯酸钠、0.08g/L苯丙三氮唑的酸性蚀刻液蚀刻钎焊层，蚀刻温度为25℃，蚀刻时间为5min；
S5. 对印有电路图形一侧的铜层表面的正性光刻干膜进行二次曝光显影处理，将所需表面处理图案转移至该侧铜层表面，并使用显影液去除另一侧铜层表面正性光刻干膜；
其中，曝光时，紫外线曝光能量为1000mj/cm2，曝光时间为1min；
显影时，使用含0.8wt%碳酸钠的30℃显影液洗涤，洗涤时间为60s；
S6. 对二次曝光显影处理后的AMB陶瓷板进行镀金处理；
S7. 使用去膜液去除表面残余正性光刻干膜，即可得AMB覆铜陶瓷线路板。
实施例4.
S1. 对AMB覆铜陶瓷板两侧表面的铜层表面热压正性光刻干膜，热压温度为55℃，热压压力为0.4MPa，热压速率为1.4m/min；
S2. 对AMB陶瓷板一侧铜层表面热压的正性光刻干膜进行一次曝光显影处理，将电路图形转移至该侧铜层表面；
其中，曝光时，紫外线曝光能量为1000mj/cm2，曝光时间为1min；
显影时，使用含0.8wt%碳酸钠的30℃显影液洗涤，洗涤时间为60s；
S3. 使用含120g/L的氯化铜与1.8mol/L盐酸的混合溶液蚀刻铜层，蚀刻温度为25℃，蚀刻时间为3min；
S4. 使用含400g/L氯化铁、2mol/L盐酸、10g/L次氯酸钠、0.10g/L苯丙三氮唑的酸性蚀刻液蚀刻钎焊层，蚀刻温度为25℃，蚀刻时间为10min；
S5. 对印有电路图形一侧的铜层表面的正性光刻干膜进行二次曝光显影处理，将所需表面处理图案转移至该侧铜层表面，并使用显影液去除另一侧铜层表面正性光刻干膜；
其中，曝光时，紫外线曝光能量为1000mj/cm2，曝光时间为1min；
显影时，使用含0.8wt%碳酸钠的30℃显影液洗涤，洗涤时间为60s；
S6. 对二次曝光显影处理后的AMB陶瓷板进行镀镍处理；
S7. 使用去膜液去除表面残余正性光刻干膜，即可得AMB覆铜陶瓷线路板。
实施例5.
S1. 对AMB覆铜陶瓷板两侧表面的铜层表面热压正性光刻干膜，热压温度为55℃，热压压力为0.35MPa，热压速率为1.4m/min；
S2. 对AMB陶瓷板一侧铜层表面热压的正性光刻干膜进行一次曝光显影处理，将电路图形转移至该侧铜层表面；
其中，曝光时，紫外线曝光能量为100mj/cm2，曝光时间为1min；
显影时，使用含1.2wt%碳酸钠的30℃显影液洗涤，洗涤时间为60s；
S3. 使用含120g/L的氯化铜与1.8mol/L盐酸的混合溶液蚀刻铜层，蚀刻温度为25℃，蚀刻时间为3min；
S4. 使用含400g/L氯化铁、2mol/L盐酸、20g/L次氯酸钠、0.10g/L苯丙三氮唑的酸性蚀刻液蚀刻钎焊层，蚀刻温度为25℃，蚀刻时间为8min；
S5. 对印有电路图形一侧的铜层表面的正性光刻干膜进行二次曝光显影处理，将所需表面处理图案转移至该侧铜层表面，并使用显影液去除另一侧铜层表面正性光刻干膜；
其中，曝光时，紫外线曝光能量为100mj/cm2，曝光时间为1min；
显影时，使用含1.2wt%碳酸钠的30℃显影液洗涤，洗涤时间为60s；
S6. 对二次曝光显影处理后的AMB陶瓷板进行镀镍处理；
S7. 使用去膜液去除表面残余正性光刻干膜，即可得AMB覆铜陶瓷线路板。
实施例6.
S1. 对AMB覆铜陶瓷板两侧表面的铜层表面热压正性光刻干膜，热压温度为55℃，热压压力为0.35MPa，热压速率为1.4m/min；
S2. 对AMB陶瓷板一侧铜层表面热压的正性光刻干膜进行一次曝光显影处理，将电路图形转移至该侧铜层表面；
其中，曝光时，紫外线曝光能量为1500mj/cm2，曝光时间为1min；
显影时，使用含0.8wt%碳酸钠的30℃显影液洗涤，洗涤时间为60s；
S3. 使用含120g/L的氯化铜与1.8mol/L盐酸的混合溶液蚀刻铜层，蚀刻温度为25℃，蚀刻时间为3min；
S4. 使用含400g/L氯化铁、2mol/L盐酸、30g/L次氯酸钠、0.10g/L苯丙三氮唑的酸性蚀刻液蚀刻钎焊层，蚀刻温度为25℃，蚀刻时间为5min；
S5. 对印有电路图形一侧的铜层表面的正性光刻干膜进行二次曝光显影处理，将所需表面处理图案转移至该侧铜层表面，并使用显影液去除另一侧铜层表面正性光刻干膜；
其中，曝光时，紫外线曝光能量为1500mj/cm2，曝光时间为1min；
显影时，使用含0.8wt%碳酸钠的30℃显影液洗涤，洗涤时间为60s；
S6. 对二次曝光显影处理后的AMB陶瓷板进行镀镍处理；
S7. 使用去膜液去除表面残余正性光刻干膜，即可得AMB覆铜陶瓷线路板。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种AMB覆铜陶瓷线路板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 对AMB覆铜陶瓷板两侧表面的铜层表面热压正性光刻干膜；
S2. 对AMB陶瓷板一侧铜层表面热压的正性光刻干膜进行一次曝光显影处理，将电路图形转移至该侧铜层表面；
S3. 使用氯化铜与盐酸的混合溶液蚀刻铜层至钎焊层；
S4. 使用酸性蚀刻液蚀刻钎焊层；
S5. 对印有电路图形一侧的铜层表面的正性光刻干膜进行二次曝光显影处理，将所需表面处理图案转移至该侧铜层表面，并使用显影液去除另一侧铜层表面正性光刻干膜；
S6. 对二次曝光显影处理后的AMB陶瓷板进行表面处理；
S7. 利用液去除表面残余正性光刻干膜，即可得AMB覆铜陶瓷线路板。
2.根据权力要求1所述的一种AMB覆铜陶瓷线路板的制备方法，其特征在于：步骤S1中，按重量份数计，所述正性光刻胶包括以下组分：2-7份正性光敏剂、9-18份酚醛树脂、3-6份丙烯酸树脂、0.1-0.5份流平剂、0.1-0.2份消泡剂。
3.根据权力要求2所述的一种AMB覆铜陶瓷线路板的制备方法，其特征在于：所述正性光敏剂为重氮萘醌磺酸酯类感光剂；所述丙烯酸树脂为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯丙烯酸丁酯、丙烯酸正丁酯中的任意一种或多种；所述流平剂为聚二甲基硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种；所述消泡剂为有机硅消泡剂。
4.根据权力要求1所述的一种AMB覆铜陶瓷线路板的制备方法，其特征在于：步骤S1中，热压时，热压温度为55-65℃，热压压力为0.35-0.45MPa，热压速率为1.4-1.5m/min。
5.根据权力要求1所述的一种AMB覆铜陶瓷线路板的制备方法，其特征在于：曝光显影处理时，曝光能量为100-1500mj/cm2，曝光时间1~2min。
6.根据权力要求1所述的一种AMB覆铜陶瓷线路板的制备方法，其特征在于：步骤S2中，曝光显影处理时，显影液为碳酸钠或碳酸钾浓度为0.8-1.2wt%的30℃水溶液。
7.根据权力要求1所述的一种AMB覆铜陶瓷线路板的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述氯化铜与盐酸的混合溶液中，氯化铜浓度为120-150g/L，盐酸浓度为1.8-2.5mol/L，蚀刻温度为20-35℃，蚀刻时间为3-30min。
8.根据权力要求1所述的一种AMB覆铜陶瓷线路板的制备方法，其特征在于：步骤S4中，所述酸性蚀刻液中，包括300-500g/L氯化铁、2-3mol/L盐酸、10-30g/L次氯酸钠、0.05-0.10g/L苯丙三氮唑。
9.根据权力要求1所述的一种AMB覆铜陶瓷线路板的制备方法，其特征在于：步骤S6中，所述表面处理为镀金、镀金、镀镍中的任意一种。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述的一种AMB覆铜陶瓷线路板的制备方法制备的AMB覆铜陶瓷线路板。
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