CN206620354U - Ppe基板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种PPE基板。该PPE基板(10)包括：PPE基材(20)；离子注入层(32)，其位于PPE基材(20)的表面(22)下方；以及等离子体沉积层(34)，其位于离子注入层(32)的上方。

Description

PPE基板

技术领域

本实用新型涉及一种PPE基板，尤其是在PPE基材的单面或双面上覆盖有导体层的PPE基板。这种PPE基板可以广泛地应用于高频或超高频的信号传输中，以避免或减轻其中的信号损失。

背景技术

聚苯醚(PPE，又称聚亚苯基氧化物或聚苯亚基醚)具有优异的电性能和耐热性能，最初由美国的GE公司开发成功并迅速占领市场，直到1979年日本的旭化成工业公司用苯乙烯接枝法生产出改性的聚苯醚之后才打破垄断局面。PPE是一种高分子质量的热塑性树脂，直接用于制造覆铜板时会有很多不足之处：熔融黏度高，难以加工成型；耐溶剂性差；熔点与玻璃化温度相近，难以承受PCB工艺要求的260℃高温。因此，为了在覆铜板中应用PPE基材，通常需要对PPE进行改性，改性的方法大致有两种：使PPE与环氧树脂或其他树脂共混而形成相容的树脂合金；在PPE的分子结构上引入可交联的活性基团，使PPE成为热固性树脂。改性后的PPE作为耐高温、高频电性能优良的基体树脂，在电子产业中具有很好的应用前景。

目前，普遍采用浸渍了PPE树脂的玻纤布来作为覆铜板的基材。PPE玻纤布覆铜板因所用PPE树脂的改性路线不同，制作工艺有所差异，但大都采用以下的制作工艺：(1) PPE树脂的改性及混胶，即，在PPE分子中引入极性基团以增加与共混树脂的相容性，或者在PPE分子中引入烯丙基活性基团以制成热固性树脂，然后与共混树脂及其它助剂等配制成树脂胶液；(2) 浸胶，即，在例如立式上胶机中用玻纤布浸渍树脂胶液，在此过程中大分子量的改性PPE树脂难于浸透到玻纤布的间隙中，浮于玻纤布表面的PPE树脂在烘干期间形成柔韧、光滑、平整的一层膜，制得表面光滑、不掉树脂末的半固化片；(3) 压制，即，根据尺寸和厚度要求，称取一定量的改性PPE半固化片并叠层、覆以铜箔，装模后推入压机，在150℃-260℃、30-100kg/cm²的条件下压制成型。改性后的PPE玻纤布覆铜板具有低介电常数、低介电损耗角正切、高Tg、通孔可靠性好等良好的综合性能，其介电性能明显优于FR-4覆铜板、双马酞亚胺类聚酞亚胺树脂(Pl)覆铜板、氰酸醋树脂(CE)覆铜板等。

在采用压合法制造覆铜板时，基材在压合过程中需要承受260℃的高温，而纯PPE由于熔点与玻璃化温度相差甚小，高温下粘度很高而无法加工成型。为了适应现有压合法的要求，需要对PPE基材进行各种各样的改性，例如聚烯烃改性、环氧树脂改性、TAIC改性、氰酸醋或BT树脂改性等。在改性过程中引入了其他极性较强的材料，因而会增加基材的整体介电常数，破坏基材的高频传输性能。此外，在通过压合法制造的PPE覆铜板中，铜箔与PPE基材的接合面的表面粗糙度(Rz)较高，不利于高频信号传输。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述问题作出的，其目的在于，提供一种纯PPE基材覆铜板或者只含有少量极性胶粘剂的PPE基材覆铜板，其中基材与铜层的接触面具有极低的表面粗糙度，适用于高频传输领域。

本实用新型的第一技术方案为一种PPE基板，该PPE基板包括：PPE基材；离子注入层，其位于PPE基材的表面下方；以及等离子体沉积层，其位于离子注入层的上方。

本实用新型的第二技术方案为，在上述第一方案中，PPE基材包括纯PPE基材、改性的PPE基材、或者环氧玻纤布基PPE基材，其中改性的PPE基材包括质量分数为60%以上的PPE，环氧玻纤布基PPE基材中的玻纤布包括D型玻纤布或NE型玻纤布。

本实用新型的第三技术方案为，在上述第一方案中，PPE基材具有约3.0的介电常数和约0.0005的损耗因子。

本实用新型的第四技术方案为，在上述第一方案中，PPE基材设置有通孔和/或盲孔，离子注入层还位于通孔和/或盲孔的孔壁下方。

本实用新型的第五技术方案为，在上述第一至第四方案的任何一种中，离子注入层包括由注入的导电材料与PPE基材组成的掺杂结构，其上表面与PPE基材的表面和/或孔壁相齐平，而下表面位于PPE基材的表面和/或孔壁的下方1-100nm的深度处。

本实用新型的第六技术方案为，在上述第一至第四方案的任何一种中，离子注入层和/或等离子体沉积层包括一层或多层，并且由Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Al、Be、Co、Fe、Mg、Mn、Pt、Ta、W以及它们之间的合金中的一种组成。

本实用新型的第七技术方案为，在上述第一至第四方案的任何一种中，等离子体沉积层包括与离子注入层相连的金属沉积层和位于金属沉积层上方的铜沉积层，金属沉积层包括厚度为0-50nm的Ni、Cr或Ti层，铜沉积层的厚度为0-50nm。

本实用新型的第八技术方案为，在上述第一至第四方案的任何一种中，等离子体沉积层包括与离子注入层相连的金属氧化物沉积层、位于金属氧化物沉积层上方的金属沉积层、以及位于金属沉积层上方的铜沉积层，金属氧化物沉积层包括厚度为10-500nm的NiO层，金属沉积层包括厚度为10-500nm的Ni层或Ni-Cu合金层，铜沉积层的厚度为10-500nm。

本实用新型的第九技术方案为，在上述第一至第四方案的任何一种中，PPE基板还包括位于等离子体沉积层上方的导体加厚层，该导体加厚层具有0.1-100μm的厚度，并且由Al、Mn、Fe、Ti、Cr、Co、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb以及它们之间的合金中的一种组成。

本实用新型的第十技术方案为，在上述第一至第四方案的任何一种中，离子注入层和等离子体沉积层组成导体层，导体层与PPE基材之间的接合面具有0.1μm以下的表面粗糙度，并且导体层与PPE基材之间的结合力为0.6N/mm以上。

在本实用新型的PPE基板中，离子注入层嵌入到基材的表面下方或者孔壁下方的一定深度处，而不是完全位于基材的表面或孔壁的上方。而且，在注入的导电材料与基材分子之间形成了掺杂结构，相当于在基材表面或孔壁的下方打下了数量众多的基桩，并且随后形成的等离子体沉积层与离子注入层相连。因此，PPE基板中的导体层(其包括离子注入层和等离子体沉积层、以及可选地导体加厚层)与PPE基材之间的结合力较大，可达到0.6N/mm以上。而且，这种PPE基板在覆铜层的制作过程中不需要耐受260℃高温，故其中PPE的含量可以高于现有基材中的PPE含量，能够避免PPE改性破坏基板的高频传输性能。此外，由于离子注入层和等离子体沉积层中的导电材料均具有纳米级的尺寸，因而在导体层的表面不易出现针孔现象，而且导体层与PPE基材之间的接合面均匀平整、具有较低的表面粗糙度，例如0.1μm以下。因此，能够降低PPE基板中由导体层引起的信号损失，从而降低在高频通信过程中的整体信号损失。

附图说明

在参照附图阅读以下的详细描述后，本领域技术人员将更容易理解本实用新型的这些及其他的特征、方面和优点。为了清楚起见，附图不一定按比例绘制，而是其中有些部分可能被夸大以示出具体细节。在所有附图中，相同的参考标号表示相同或相似的部分，其中：

图1示出用于制造PPE基板的方法的工艺流程图；

图2示出离子注入的工作原理示意图；

图3示出根据本实用新型的一个实施例的带有离子注入层和等离子体沉积层的PPE基板的剖面示意图；

图4示出根据本实用新型的另一实施例的带有离子注入层、等离子体沉积层以及导体加厚层的PPE基板的剖面示意图；

图5示出带有两个等离子体沉积层的PPE基板的剖面示意图；

图6示出带有三个等离子体沉积层的PPE基板的剖面示意图；以及

图7示出带有两个离子注入层的PPE基板的剖面示意图。

参考标号：

10 PPE基板

20 PPE基材

22 PPE基材的表面

24 通孔

26 盲孔

28 孔壁

30 导体层

32 离子注入层

34 等离子体沉积层

341 金属氧化物沉积层

342 金属沉积层

343 Cu沉积层

36 导体加厚层

38 Cu镀层。

具体实施方式

以下，将参照附图，详细地描述本实用新型的实施方式。本领域技术人员应当容易理解，这些描述仅仅列举了本实用新型的示例性实施例，而决不意图限制本实用新型的保护范围。例如，在本实用新型的某一个附图或实施例中描述的元素或特征可以与一个或更多其它附图或实施例中示出的其它元素或特征相结合。此外，为了便于描述各材料层之间的位置关系，在本文中使用了空间相对用语，例如“上方”和“下方”、以及“内”和“外”等，这些术语均是相对于基材的表面或者孔的孔壁而言的。例如，如果A层材料相对于B层材料位于朝向基材表面或孔壁的外侧的方向上，则认为A层材料位于B层材料的上方或者外部，反之亦然。

图1示出了根据本实用新型的用于制造PPE基板的方法的工艺流程图。该方法包括以下步骤：对PPE基材的表面进行前处理(步骤S1)；通过离子注入将导电材料注入到PPE基材的表面下方，形成离子注入层(步骤S2)；通过等离子体沉积将导电材料沉积到PPE基材的表面上方，形成等离子体沉积层(步骤S3)。在PPE基材上开设有通孔或者盲孔的情况下，步骤S1还可以包括对该通孔或者盲孔的孔壁进行前处理，而且步骤S2也可以包括将导电材料注入到该孔壁的下方。对于孔壁的前处理可以与对于基材表面的前处理同时进行，或者在分开的步骤中进行。对于孔壁的离子注入可以与对于基材表面的离子注入同时进行。备选地，该方法还可以根据需要而包括：步骤S4，在等离子体沉积层的上方进一步形成导体加厚层；或者步骤S5，对所得的PPE基板进行后处理。

作为PPE基材的示例，可以使用纯PPE基材、改性的PPE基材、或者环氧玻纤布基PPE基材。改性的PPE基材包括聚烯烃改性PPE、环氧树脂改性PPE、TAIC改性PPE、氰酸醋或BT树脂改性PPE。与现有压合法所用的改性PPE基材相比，本实用新型的树脂改性的PPE基材由于在后续覆铜板制作过程中不需要耐受260℃高温，故其PPE含量高于现有基材的PPE含量，PPE的总质量分数可达到60%以上。在制造环氧玻纤布基基材时，优选地使用适于制造高频板材的D型玻纤布或者NE型玻纤布，将玻纤布纤维浸润到加热后的PPE胶液中或PPE与树脂混合的胶液中，干燥后即得到环氧玻纤布基PPE基材或环氧玻纤布基树脂改性的PPE基材。在一个示例中，采用PREMIX公司的型号为PREPERM^®L300的PPE基材，该基材在1GHz下测量时具有大约3.0的介电常数和大约0.0005的损耗因子。此外，基材的厚度可以为任何合适的值，例如介于50μm至2mm之间。

在步骤S1中，可以采用表面清洁处理、表面沉积处理或表面脱水处理等方式来进行前处理。表面清洁处理即为通过擦拭或超声波清洗等来去除基材的表面或孔壁上附着的脏污。表面沉积处理就是在基材的表面或孔壁上覆上一层沉积物，以填平表面上的微孔或改善表面的物理性质。表面脱水处理即为去除基材的表面或孔壁上的材料分子中存在的水分。这些前处理方式均有利于后续的离子注入、等离子体沉积、电镀等工艺的进行。此外，在需要对PPE基材进行钻孔以形成通孔或盲孔时，可以采用机械钻孔、冲孔、激光打孔、等离子体刻蚀和反应离子刻蚀等技术，形成孔径为2至1000μm的通孔或盲孔。其中，激光打孔又可分为红外激光打孔、YAG激光打孔和紫外激光打孔等，可在基材上形成孔径低达2至5μm的各种微孔。通孔或盲孔的剖面形状可以是圆形、矩形、梯形等各种各样的形状，在激光钻孔时通常形成纵向剖面为倒梯形的孔。

在步骤S2中，离子注入可通过以下方法来实现：使用导电材料作为靶材，在真空环境下，通过电弧作用使靶材中的导电材料电离而产生离子。然后，使该离子在高电压的电场下加速而获得很高的能量(例如5-1000keV，如10keV、50keV、100keV、200keV、500keV等)。高能的导电材料离子接着以很高的速度直接撞击PPE基材的表面，并且注入到基材的表面下方一定的深度范围内(例如1-100nm，如5nm、10nm、20nm、50nm等)。在所注入的导电材料离子与PPE基材的材料分子之间形成了化学键或填隙结构，从而组成掺杂结构。由此得到的离子注入层的外表面(或称为上表面)与PPE基材的表面相齐平，而其内表面(或称为下表面)则深入到PPE基材的内部，例如，位于PPE基材的表面下方1-100nm(例如5-50nm)的深度处。此外，在PPE基材上开设有通孔或者盲孔的情况下，导电材料的离子还被注入到通孔或盲孔的孔壁下方。此时，形成于孔壁的离子注入层的外表面将与孔壁的表面相齐平，而其内表面则深入到PPE基材的内部并位于孔壁的下方1-100nm(例如5-50nm)的深度处。

通过控制离子注入过程中的各种相关参数，例如注入电流、电压、注入剂量等，可以调整离子注入层深入到基材内部的深度，即，离子注入层的内表面在基材表面或孔壁下方所处的深度。在一个优选的实施方案中，注入离子的能量为5-1000keV，注入的剂量为1.0×10¹²至1.0×10¹⁸ions/cm²(更优选地，注入剂量为1.0×10¹⁵至5.0×10¹⁶ions/cm²)，从而使离子注入层的内表面位于PPE基材的表面及孔壁下方5-50nm的深度处。在离子注入过程中，可以使用与PPE基材的结合力较强的金属或合金来进行离子注入，例如可采用Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb等金属以及它们之间的二元、三元或四元合金(例如NiCr、TiCr、VCr、CuCr、MoV、NiCrV、TiNiCrNb)中的一种或多种作为离子注入过程中的靶材。相应地，所得的离子注入层由Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Al、Be、Co、Fe、Mg、Mn、Pt、Ta、W等金属中的一种或多种组成，或者由这些金属元素之间的合金组成。在离子注入期间，所注入的金属粒子或合金粒子将与PPE基材一起组成掺杂结构，即离子注入层。这种离子注入层可以包括一层或多层，如将在下文参照图7所描述的。

图2示意性地示出了离子注入的工作原理图。如图所示，用于执行离子注入的设备主要由等离子体形成区(触发系统)和离子束形成区(引出系统)这两部分组成。等离子体形成区包括阴极、阳极和触发电极，离子束形成区一般由一组多孔三电极构成。在触发电压的作用下，阴极和阳极之间形成高密度的等离子体并向引出区扩散。在引出电场的加速作用下，等离子体中的带电离子被引出并加速形成离子束，该离子束的种类和纯度由阴极靶材料决定。典型地，阴极触发电极和阳极为同轴结构。阴极为圆柱形并由所需离子的导电材料制成。阳极为圆柱筒形且套在阴极外面，中心开孔为等离子体通道。采用脉冲高压触发方式，例如将触发电极套在阴极外，之间用氮化硼绝缘，触发电压为10kV左右，触发脉宽为10ms左右。当触发电压施加在阴极和触发电极上时，由火花放电产生的等离子体使阴极和阳极电路接通而形成真空弧放电，在阴极表面形成只有μm级大小但电流密度高达10⁶A/cm²的阴极斑，致使阴极靶材料蒸发并高度电离成等离子体。等离子体以大约10⁴m/s的速度喷射，一部分通过阳极中心孔扩散到引出电极。然后，等离子体在引出电场的作用下被引出，形成高速的离子束。施加在阴、阳电极之间的弧压越高，弧电流就越大，所产生的等离子体密度也就越高，从而有可能引出更大的束流。引出束流大小还与离子源的工作参数、引出电压、引出结构和阴极材料等有关。例如，离子束形成区(引出系统)的引出电压越高，带电粒子的离子束就被加速到越高的速度，从而可以注入到基材的内部越深的部位。另外，真空弧放电在产生等离子体的同时也产生很多尺寸在0.1-10μm的不带电微粒。这些微粒的存在对所沉积薄膜的性能有极大的影响，造成薄膜表面粗糙，致密性差，光泽度和与基材的结合力下降等。为了去掉或减少阴极真空弧产生的大颗粒，可以采用磁过滤器，即，建立一个弯曲的磁场，过滤到不带电的大颗粒，仅将需要的带电等离子体沿着弯曲的磁场导向到基材的表面。

在步骤S3中，等离子体沉积可以采用与离子注入类似的方式来进行，但是施加较低的电压而使导电材料的离子获得较低的能量。例如，可以采用真空阴极弧沉积方式，将氩气或氧气用作工作气体，并且使用导电材料作为靶材，在0.01-10Pa(优选地0.1-0.2Pa)的真空度下进行等离子体沉积。所得的等离子体沉积层将附着于离子注入层的上方并与该离子注入层相连。通过控制等离子体沉积过程中的各种相关参数，例如沉积电流、电压和沉积剂量等，可以容易地调整等离子体沉积层的厚度，例如可调整到1-1000nm，如50nm、100nm、200nm、500nm等。等离子体沉积过程所用的导电材料靶材可以与离子注入过程中相同或者不相同，即，也可以使用由Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Al、Be、Co、Fe、Mg、Mn、Pt、Ta、W等金属以及它们之间的二元、三元或四元合金(例如NiCr、TiCr、VCr、CuCr、MoV、NiCrV、TiNiCrNb)中的一种或多种组成的靶材。相应地，所得的等离子体沉积层也由Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Al、Be、Co、Fe、Mg、Mn、Pt、Ta、W以及它们之间的合金中的一种或多种组成。另外，等离子体沉积层也可以包括一层或多层，例如可以根据产品的实际需求而采用两种膜系：如图5所示的金属沉积层/Cu沉积层膜系、以及如图6所示的金属氧化物沉积层/金属沉积层/Cu沉积层膜系。

图3是表示根据上述方法制得的一种PPE基板的剖面示意图。如图所示，该PPE基板10包括PPE基材20、离子注入层32以及等离子体沉积层34。其中，在PPE基材20上还开设有通孔24和盲孔26，离子注入层32位于PPE基材20的表面22下方及孔壁28的下方，而等离子体沉积层34则位于离子注入层32的上方。容易理解，尽管在图3中示出了通孔24和盲孔26两者，但是PPE基材20也可以不开设任何孔，或者仅仅开设通孔24或盲孔26中的一种。此外，在等离子体沉积层34的厚度足够大的情况下，图3所示的通孔24和/或盲孔26均有可能被填实，即，不再存在宏观上的孔结构。

可选地，在步骤S3之后，还可以在步骤S4中采用电镀、化学镀、真空蒸发镀、磁控溅射等方法中的一种或多种，在等离子体沉积层的上方进一步形成导体加厚层，以获得具有期望的厚度和电导率的导体层。电镀法的速度快、成本低、而且可适用的材料范围非常广泛，因而是最常用的。导体加厚层可具有0.1-100μm的厚度(例如1μm、5μm、12μm、20μm、70μm等)，并且可以由Al、Mn、Fe、Ti、Cr、Co、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb以及它们之间的合金中的一种或多种组成。在一个实施方案中，导体加厚层是通过电镀法形成于等离子体沉积层的上方的Cu镀层，该Cu镀层的厚度可以为0.5-12μm，并且可以通过控制电镀过程中的各种相关参数(例如电镀电流、电压、时间等)而容易地进行调整。例如，电镀Cu层的厚度可以为2-70μm，更优选地为2-8μm。

可选地，在形成PPE基板之后，还可以在步骤S5中对所得的PPE基板进行后处理。后处理方式可以包括退火处理，以消除存在于PPE基板中的应力从而防止基材或其上面的导体层断裂。后处理方式还可以包括表面钝化处理，以防止PPE基板中的导体层容易被氧化而电气性能变差。

图4示出了根据本实用新型的带有离子注入层、等离子体沉积层以及导体加厚层的一种PPE基板。如图所示，该PPE基板10包括PPE基材20、离子注入层32、等离子体沉积层34以及导体加厚层36。其中，离子注入层32位于PPE基材20的表面22下方及孔壁28的下方，等离子体沉积层34位于离子注入层32的上方，而导体加厚层36又位于等离子体沉积层34的上方。尽管图4中的导体加厚层36示出为填实了通孔24和盲孔26两者而不再存在宏观上的孔结构，但是容易理解，该导体加厚层36也可以不那么厚，从而在所得的PPE基板10中保留通孔或盲孔结构。

图5是表示带有两个等离子体沉积层的PPE基板的剖面示意图，图6是表示带有三个等离子体沉积层的PPE基板的剖面示意图。不同于图3和图4所示的PPE基板，图5和图6所示的PPE基板都是以未开设通孔或盲孔的PPE基材为基础而形成的。与图3中的PPE基板10不同，在图5所示的PPE基板10中，等离子体沉积层34包括直接位于离子注入层32的上方且与该离子注入层32相连的金属沉积层342、以及位于该金属沉积层342上方的铜沉积层343。其中，金属沉积层342的厚度为0-1000nm，而且铜沉积层的厚度为0-1000nm。在一个示例中，金属沉积层342具有0-50nm的厚度，并且由Ni组成，或者由Cr或Ti组成。在另一个示例中，铜沉积层343的厚度为0-50nm。

在图6所示的PPE基板10中，等离子体沉积层34包括直接位于离子注入层32的上方且与该离子注入层32相连的金属氧化物沉积层341、位于该金属氧化物沉积层341上方的金属沉积层342、以及位于该金属沉积层342上方的铜沉积层343。这三个沉积层均可通过工艺温度为常温至500℃的真空镀膜工艺来制备，并且厚度均可以为0-1000nm。在一个示例中，金属氧化物沉积层的厚度为10-500nm(例如为10-50nm)，金属沉积层的厚度为10-500nm(例如为50-100nm)，而且铜沉积层的厚度为10-500nm(例如为50-100nm)。作为优选的实施方式，在形成金属氧化物沉积层时可以选用NiO作为靶材，而且在形成对应的金属沉积层时可以选用Ni或Ni-Cu合金(其中，Ni与Cu的摩尔比为7:3)作为靶材。另外，尽管在图5和图6中均未示出导体加厚层，但是容易理解，也可以通过电镀等方式在图5和图6所示的等离子体沉积层的上方形成导体加厚层，例如Cu镀层。

除了等离子体沉积层以外，离子注入层也可以包括一层或多层。图7是表示带有两个离子注入层的PPE基板的剖面示意图。如图所示，PPE基板10包括PPE基材20、注入到PPE基材的表面22下方的离子注入层32、位于离子注入层32的上方的等离子体沉积层34、以及位于等离子体沉积层34的上方的导体加厚层。其中，导体加厚层为Cu镀层38，并且离子注入层32如图所示明显分为两层。例如，在使用两种靶材相继地对基材进行离子注入时，先注入的第一导电材料会在基材表面下方的第一深度内与基材组成掺杂结构，而后注入的第二导电材料则会位于基材表面下方的第二深度内。在第一深度不同于第二深度的情况下，便会在基材的表面下方形成具有不同组分的两个离子注入层，其中的一个注入层由第一或第二导电材料组成，而另一个注入层由第一和第二导电材料组成。例如，在第一深度大于第二深度的情况下，在第二深度范围内既存在第一导电材料又存在第二导电材料，而在第二深度以外、第一深度以内的范围内则仅仅存在第一导电材料。此外容易理解，尽管图7中示出了位于等离子体沉积层34上方的Cu镀层38，但是PPE基板10也可以不包括该Cu镀层38(即，导体加厚层)。

在如上所述的PPE基板中，离子注入层嵌入到基材的表面下方或者孔壁下方的一定深度处，而不是像传统的磁控溅射法那样完全位于基材的表面或孔壁的上方。而且，在注入的导电材料与基材分子之间形成了掺杂结构，相当于在基材表面或孔壁的下方打下了数量众多的基桩，并且随后形成的等离子体沉积层与离子注入层相连。因此，PPE基板中的导体层(其包括离子注入层和等离子体沉积层、以及可选地导体加厚层)与PPE基材之间的结合力较大，可以达到0.6N/mm以上(例如0.6-1.0N/mm)，甚至可高达1-10N/mm(例如大约8N/mm)。而且，这种PPE基板在覆铜层的制作过程中不需要耐受260℃高温，故其中PPE的含量可以高于现有基材中的PPE含量，能够避免PPE改性破坏基板的高频传输性能。

此外，由于离子注入层和等离子体沉积层中的导电材料均具有纳米级的尺寸，因而在所注入和沉积的金属粒子密度较为均匀、入射方向基本一致，在所得导体层的表面不容易出现针孔现象，而且导体层与PPE基材之间的接合面均匀平整、具有较低的表面粗糙度，例如0.1μm以下，甚至低至大约0.02μm。通过调整注入和沉积过程乃至电镀过程中的各种参数，可以容易地调整相应的离子注入层和等离子体沉积层或者导体加厚层的厚度。因此，本实用新型的PPE基板容易制得极低厚度的表面导体层(例如，厚度大约0.5μm的覆铜层)，而且生产流程简单，制造成本较低。

与现有技术中通过压合法制得的PPE基板相比，本实用新型的PPE基板在PPE基材与其上面形成的导体层之间的接合面处具有低得多的表面粗糙度。在高频通信过程中，由导体和绝缘基材产生的损失是信号损失的重要来源，而导体产生的损失与成正比，其中f表示信号频率，Rz表示导体的表面粗糙度。由此可知，在信号频率一定的情况下，PPE基板的表面粗糙度Rz越小，则信号损失越小，越适合于进行高频信号的传输。在本实用新型的PPE基板中，PPE基材与导体层之间的接合面处的表面粗糙度明显降低，因而有助于降低由PPE基板中的导体层引起的信号损失，从而进一步降低在高频通信过程中的整体信号损失。

上文概括地描述了本实用新型的PPE基板及其制造方法。下面，将举例示出这种PPE基板的若干个实施例，以便增进对于本实用新型的了解。

(实施例1)

选用厚度为50μm的纯PPE基材，该基材的D_k值(介电常数)为3.4，D_f值(介质损耗因子)为0.0015。然后，在离子注入期间选用Ni靶材，将Ni注入到纯PPE基材的表面下方0-100nm的深度范围内，形成由Ni与PPE基材组成的掺杂结构，即离子注入层。接着，在等离子体沉积期间相继地使用Ni靶材和Cu靶材，在离子注入层的上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层。其中，第一沉积层直接位于离子注入层的上方且与该离子注入层相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。这样，得到厚度为50nm的Ni层作为第一沉积层，而厚度为50nm的Cu层作为第二沉积层。另外，还在等离子体沉积层的上方形成了导体加厚层，即，厚度为2μm的Cu层。

(实施例2)

选用烯丙基改性的PPE基材，其中PPE的质量分数为大约70%，基材的厚度为500μm。然后，在离子注入期间选用Ni-Cu合金靶材(其中，Ni与Cu的摩尔比为6:4)，同时将Ni和Cu注入到PPE基材的表面下方0-80nm的深度范围内，形成由Ni、Cu与PPE基材组成的掺杂结构，即离子注入层。接着，在等离子体沉积期间相继地使用Ni-Cu合金靶材和Cu靶材，在离子注入层的上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层。其中，第一沉积层直接位于离子注入层的上方且与该离子注入层相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。这样，得到厚度为30nm的Ni-Cu合金层作为第一沉积层，厚度为40nm的Cu层作为第二沉积层。之后，还在等离子体沉积层的上方形成了导体加厚层，即，厚度为5μm的Cu层。

(实施例3)

选用厚度为200μm的纯PPE基材，在该基材上钻出孔径为100μm的一个通孔以及孔径为50μm的两个盲孔。然后，在离子注入期间选用Ni靶材，将Ni注入到纯PPE基材的表面及孔壁的下方0-40nm的深度范围内，形成由Ni与PPE基材组成的掺杂结构，即离子注入层。接着，在等离子体沉积期间相继地使用NiO靶材、Ni靶材和Cu靶材，在离子注入层的上方形成包括第一沉积层、第二沉积层和第三沉积层的等离子体沉积层。其中，第一沉积层直接位于离子注入层的上方且与该离子注入层相连，第二沉积层位于第一沉积层的上方，而第三沉积层则位于第二沉积层的上方。这样，得到厚度为15nm的NiO层作为第一沉积层，厚度为30nm的Ni层作为第二沉积层，以及厚度为40nm的Cu层作为第三沉积层。之后，还在等离子体沉积层的上方形成了导体加厚层，即，厚度为1μm的Cu层。

(实施例4)

选用TAIC(三烯丙基异氰酸酯)改性的PPE基材，其中PPE的质量分数为大约50%，基材的厚度为1mm。在离子注入期间相继地采用Ni靶材和Cu靶材，将Ni和Cu先后注入到PPE基材的表面下方，形成由Ni与PPE基材组成的掺杂结构层以及由Cu、Ni和PPE基材三者组成的掺杂结构层，这两个掺杂层共同构成了离子注入层。其中，由Ni与PPE基材组成的掺杂结构层位于PPE基材的表面下方20-60nm深度，而由Cu、Ni和PPE基材组成的掺杂结构层则位于PPE基材的表面下方0-20nm的深度。接着，在等离子体沉积期间相继地使用NiO靶材、Ni-Cu合金靶材和Cu靶材，在离子注入层的上方形成包括第一沉积层、第二沉积层和第三沉积层的等离子体沉积层，其中，第一沉积层直接位于离子注入层的上方且与该离子注入层相连，第二沉积层位于第一沉积层的上方，而第三沉积层则位于第二沉积层的上方。这样，得到厚度为10nm的NiO层作为第一沉积层，厚度为30nm的Ni-Cu合金层作为第二沉积层，以及厚度为40nm的Cu层作为第三沉积层。之后，还在等离子体沉积层的上方形成了导体加厚层，即，厚度为8μm的Cu层。

(实施例5)

选用氰酸醋改性的PPE，其中PPE的质量分数为大约60%，基材的厚度为2mm。在离子注入期间选用Cr靶材，将Cr注入到PPE基材的表面下方0-5nm深度范围内，形成由Cr与PPE基材组成的掺杂结构，即离子注入层。接着，在等离子体沉积期间相继地使用Ni靶材和Cu靶材，在离子注入层的上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层。其中，第一沉积层直接位于离子注入层的上方且与该离子注入层相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。这样，得到厚度为25nm的Ni层作为第一沉积层，以及厚度为15nm的Cu层作为第二沉积层。另外，还在等离子体沉积层的上方形成了导体加厚层，即，厚度为6μm的Cu层。

(实施例6)

选用厚度为2mm的NE型玻纤布基PPE基材，其中PPE的质量分数为大约55%，并且在该基材上钻出孔径为500μm的两个通孔以及孔径为200μm的十个盲孔。然后，在离子注入期间选用Ni-Cr合金靶材(其中，Ni与Cr的摩尔比为9:1)，同时将Ni和Cr注入到PPE基材的表面和孔壁的下方0-20nm的深度范围内，形成由Ni、Cr与PPE基材组成的掺杂结构，即离子注入层。接着，在等离子体沉积期间相继地使用Ni靶材和Cu靶材，在离子注入层的上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层。其中，第一沉积层直接位于离子注入层的上方且与该离子注入层相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。这样，得到厚度为10nm的Ni层作为第一沉积层，厚度为30nm的Cu层作为第二沉积层。另外，还在等离子体沉积层的上方形成了导体加厚层，即，厚度为9μm的Cu层。

(实施例7)

选用厚度为500μm的D型玻纤布增强改性PPE基材(SMA改性)，其中玻纤布、PPE、SMA(苯乙烯-马来酸酐共聚物)的质量分数比为：15：60：25。在该基材上钻出孔径为100μm的一个通孔以及孔径为60μm的五十个盲孔。然后，在离子注入期间选用Ni靶材，将Ni注入到PPE基材的表面及孔壁的下方0-10nm的深度范围内，形成由Ni与PPE基材组成的掺杂结构，即离子注入层。接着，在等离子体沉积期间相继地使用Ni-Cu合金靶材和Cu靶材，在离子注入层的上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层。其中，第一沉积层直接位于离子注入层的上方且与该离子注入层相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。这样，得到厚度为40nm的Ni-Cu合金层作为第一沉积层，厚度为25nm的Cu沉积层作为第二沉积层。另外，还在等离子体沉积层的上方形成了导体加厚层，即，厚度为大约3μm的Cu层。

上文描述的内容仅仅提及了本实用新型的合适实施例。然而，本实用新型并不受限于文中所述的特定实施例。本领域技术人员将容易想到，在不脱离本实用新型的要旨的范围内，可以对这些实施例进行各种显而易见的修改、调整及替换，以使其适合于特定的情形。实际上，本实用新型的保护范围是由权利要求限定的，并且可包括本领域技术人员可预想到的其它示例。如果这样的其它示例具有与权利要求的字面语言无差异的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言有非显著性差异的等同结构要素，那么它们将会落在权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种PPE基板，包括：

PPE基材；

离子注入层，其位于所述PPE基材的表面下方；以及

等离子体沉积层，其位于所述离子注入层的上方。

2.根据权利要求1所述的PPE基板，其特征在于，所述PPE基材包括纯PPE基材、改性的PPE基材、或者环氧玻纤布基PPE基材，其中所述改性的PPE基材包括质量分数为60%以上的PPE，所述环氧玻纤布基PPE基材中的玻纤布包括D型玻纤布或NE型玻纤布。

3.根据权利要求1所述的PPE基板，其特征在于，所述PPE基材具有约3.0的介电常数和约0.0005的损耗因子。

4.根据权利要求1所述的PPE基板，其特征在于，所述PPE基材设置有通孔和/或盲孔，所述离子注入层还位于所述通孔和/或盲孔的孔壁下方。

5.根据权利要求4所述的PPE基板，其特征在于，所述离子注入层包括由注入的导电材料与所述PPE基材组成的掺杂结构，其上表面与所述PPE基材的表面和/或所述孔壁相齐平，而下表面位于所述PPE基材的表面和/或所述孔壁的下方1-100nm的深度处。

6.根据权利要求1至4中的任何一项所述的PPE基板，其特征在于，所述离子注入层和/或所述等离子体沉积层包括一层或多层，并且由Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb、Al、Be、Co、Fe、Mg、Mn、Pt、Ta、W以及它们之间的合金中的一种组成。

7.根据权利要求1至4中的任何一项所述的PPE基板，其特征在于，所述等离子体沉积层包括与所述离子注入层相连的金属沉积层和位于所述金属沉积层上方的铜沉积层，所述金属沉积层包括厚度为0-50nm的Ni、Cr或Ti层，所述铜沉积层的厚度为0-50nm。

8.根据权利要求1至4中的任何一项所述的PPE基板，其特征在于，所述等离子体沉积层包括与所述离子注入层相连的金属氧化物沉积层、位于所述金属氧化物沉积层上方的金属沉积层、以及位于所述金属沉积层上方的铜沉积层，所述金属氧化物沉积层包括厚度为10-500nm的NiO层，所述金属沉积层包括厚度为10-500nm的Ni层或Ni-Cu合金层，所述铜沉积层的厚度为10-500nm。

9.根据权利要求1至4中的任何一项所述的PPE基板，其特征在于，所述PPE基板还包括位于所述等离子体沉积层上方的导体加厚层，该导体加厚层具有0.1-100μm的厚度，并且由Al、Mn、Fe、Ti、Cr、Co、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb以及它们之间的合金中的一种组成。

10.根据权利要求1至4中的任何一项所述的PPE基板，其特征在于，所述离子注入层和等离子体沉积层组成导体层，所述导体层与所述PPE基材之间的接合面具有0.1μm以下的表面粗糙度，并且所述导体层与所述PPE基材之间的结合力为0.6N/mm以上。