可剥离的锡铜过渡层、超薄铜箔、锡铜电极及电路板
技术领域
本实用新型涉及电路制作技术领域,具体涉及超薄铜箔、可剥离的锡铜电极及电路板。
背景技术
电路板的表面处理工艺包括浸锡、表面镍钯金、电镀金或沉银等,通俗的说就是在电路板的铜焊盘表面镀上锡、镍钯金、镍金、金或银等,以阻止铜的氧化,在进行焊接时保持良好的可焊性。
在上述几种表面处理技术中,锡的成本是最低的,也是常用的一种表面处理技术。但是锡的熔点比较低,在240℃时就可能成为流体态,不能经历回流焊过程(中间有一段温度在 260℃以上),因此通常仅仅应用于不需要进行中间焊接的电路板表面处理工艺中。
对于需要进行二次焊接的电路板不能使用沉锡工艺进行处理。
发明内容
鉴于上述,本实用新型提供了超薄铜箔、可剥离的锡铜电极及电路板,能够承受2次以上的260℃的回流焊的冲击。
一种可剥离的锡铜过渡层,包括薄金属承载片、锡层、种子铜层和加厚铜层;薄金属承载片、锡层、种子铜层和加厚铜层依次叠层设置;
锡层的厚度为100nm~900nm;种子铜层的厚度为100nm~1000nm;锡层和种子铜层构成锡铜过渡层。
本实用新型还提供了上述可剥离的锡铜过渡层的制作方法,包括:
A.准备用于镀锡的薄金属承载片,进行表面处理;
B.在薄金属承载片的表面相应区域设置抗电镀膜,在其余导电区电镀耐氧化的锡层,锡层的厚度为100nm~900nm;
C.在锡层上镀铜层;
锡层和铜层构成锡铜过渡层,薄金属承载片和锡层可剥离设置。
优选的,表面处理包括除油、粗化,获得满足表面粗糙度要求的薄金属承载片。
优选的,铜层包括种子铜层和加厚铜层;锡层和种子铜层构成锡铜过渡层;
种子铜层的厚度为100nm~1000nm;
种子铜层在PH值为8~10的弱碱环境下电镀上去;或,种子铜层通过溅射工艺完成。
抗电镀膜为当前电路板行业使用广泛的抗酸性的膜,以降低产品成本;同时,由于锡层在酸性环境下极易氧化,因此选择在弱碱性环境下电镀碱性过渡层铜层,当碱性过渡层铜层(种子铜层)电镀完成后,已经完成对锡层的保护,可以在酸性环境下电镀加厚铜层。
种子铜层与锡层完成镀接后,在100~260℃环境下热处理15分钟以上,使得锡层与种子铜层的分子相互扩散,可以有效提高锡层与种子铜层的结合力。
优选的,热处理的温度,优选100~150℃,热处理时间30min以上。
优选的,种子铜层也可以通过化学镀、真空镀或溅射工艺完成。
一种超薄铜箔,超薄铜箔为卷装或薄片,超薄铜箔的至少一个面设置有厚度为100nm~900 nm的锡层;超薄铜箔与锡层结合的一面包括厚度为100nm~900nm的种子铜层。
优选的,锡层的外侧设置有薄金属承载片。
优选的,薄金属承载片为不锈钢片。
我们知道铜是电路互联中里面最常用的金属,但是铜这种金属是比较容易氧化的,氧化的铜,在加工过程中,不容易焊接,为了保护铜面的可焊性通常会把铜面用防氧化,镀镍金,镀银,镀锡等工艺来进行保护。
在本申请,我们所说的防氧化,是预防氧化,也就是说,当这个界面剥开以后,已经把防氧化提前处理好了,不需要再次做防氧化操作处理。
由于界面处于铜层和承载金属之间,防氧化工艺无法操作,只能采取过渡金属逐层电镀的方法。而镀银则是贵金属电镀,且镀银容易氧化,也就是硫化,镀金则需要镀镍,镍金制品会影响到产品的高频性能。并且镀银或者镀金过程中,都需要用有毒物品氰化物的介入。镀锡不仅没有氰化物介入,而且成本低,产品性能稳定,有品质优良,相对环保。
本实用新型还提供了一种可剥离的锡铜电极。
一种可剥离的锡铜电极,包括薄金属承载片、锡层、种子铜层和加厚铜层;薄金属承载片、锡层、种子铜层和加厚铜层依次叠层设置;
锡层的厚度为100nm~900nm;种子铜层的厚度为100nm~1000nm;
锡层包括电极焊盘;或,锡层和种子铜层包括电极焊盘;或,锡层、种子铜层和加厚铜层包括电极焊盘;
薄金属承载片和锡层可剥离设置,薄金属承载片与锡层之间的结合力小于锡层与种子铜层之间的结合力。
优选的,可剥离的锡铜电极为嵌设有双面焊盘芯片的电路板的外联电极;
剥离薄金属承载片后,外联电极的锡层用于焊接外部器件;
电极焊盘的另一面连接双面焊盘芯片的一个面的电极。
优选的,在薄金属承载片的表面相应区域设置有抗电镀膜,在其余导电区电镀有耐氧化的锡层。
本实用新型还提供了所述可剥离的锡铜电极的制作方法,包括:
D.准备用于镀锡的薄金属承载片,进行表面处理;
E.在薄金属承载片的表面相应区域设置抗电镀膜,在其余导电区电镀耐氧化的锡层,锡层的厚度为100nm~900nm;
F.在锡层上镀种子铜层;
G.在种子铜层上镀加厚铜层;
种子铜层的厚度为100nm~1000nm;
锡层包括电极焊盘;或,锡层和种子铜层包括电极焊盘;或,锡层、种子铜层和加厚铜层包括电极焊盘;
薄金属承载片和锡层可剥离设置,薄金属承载片与锡层之间的结合力小于锡层与种子铜层之间的结合力。
优选的,薄金属承载片为不锈钢片;
种子铜层与锡层完成镀接后,在100~260℃环境下热处理15分钟以上,使得锡层与种子铜层的分子相互扩散。
优选的,抗电镀膜与环氧树脂或丙烯酸树脂之间的黏度为中低黏度;
薄金属承载片与锡层结合的一面分为抗镀区和镀层区,抗电镀膜位于抗镀区,锡层位于镀层区。
优选的,抗电镀膜为酸碱性抗镀膜,抗镀膜既可以在酸性环境下电镀,也可以在碱性环境下电镀;
种子铜层的镀铜时间小于3分钟。
优选的,抗电镀膜为碱性抗镀膜或酸性抗镀膜。
优选的,加厚铜层上可再镀其他金属。
其中锡铜过渡层有比较强的结合力,而锡镀过渡层跟承载金属则具有比较弱的结合力,可以将锡铜过渡层跟下面的这个承载金属物理剥离。
承载金属为不锈钢,是一种热膨胀系数比较低的不锈钢,不锈钢的热膨胀小于10,是一种热膨胀比较稳定的一种金属。
不锈钢镀锡铜形成一种可剥离电极。
不锈钢上镀的锡,不能镀得太厚,厚会导致到了接近熔点的时候比如超过240℃,锡面就会跟不锈钢面发生分离,但是只有当这个锡镀层非常非常薄,到达100-900nm纳米级别的时候,优选300-500nm,在过回流焊等高温约260℃的时候,所镀的锡层不能形成一种自由熔解状态,它能保证电镀面比较好的健合力又能又能保证锡面对后面再电镀的铜面具有良好的结合力和良好的保护能力,能够经得起多次高温的冲击后还有良好的焊接性能。
本实用新型中,可剥离铜电极也可以称为可剥离锡铜电极、可剥离铜锡电极或可剥离电极。
本实用新型还提供了一种电路板。
一种电路板,包括线路层和树脂层,线路层和树脂层叠层设置,位于表层的线路层包括铜电极,铜电极的表面设置有厚度为100~900nm的锡层。
优选的,锡层的表面设置有薄金属承载片,锡层与薄金属承载片的结合力小于锡层与铜电极的结合力。
优选的,还包括双面芯片;
铜电极为线路层的一部分,双面芯片的一面的至少一个焊盘与铜电极焊接、粘接或贴合连接。
优选的,双面芯片嵌入树脂层,双面芯片的一个面与树脂层的另一面的第二线路图层连接或不连接。
本实用新型还提供了上述电路板的制作方法的简单介绍:包括获取可剥离的锡铜过渡层,包括:
A.准备用于镀锡的薄金属承载片,进行表面处理;
B.在薄金属承载片的表面相应区域设置抗电镀膜,在其余导电区电镀耐氧化的锡层,锡层的厚度为100nm~900nm;
C.在锡层上镀铜层;
锡层和铜层构成锡铜过渡层,薄金属承载片和锡层可剥离设置。
获取可剥离的锡铜过渡层之后还包括:
采用半加成法或全加成法制作电路板;
铜层为种子铜层,种子铜层的厚度为100nm~1000nm;
半加成法或全加成法制作电路板的过程中,薄金属承载片在中间步骤去除或不去除。
优选的,电路板包括线路层和树脂层,线路层和树脂层叠层设置,位于表层的线路层和/或树脂层包括铜电极,铜电极的表面设置有厚度为100~900nm的锡层。
优选的,锡层的表面设置有薄金属承载片,锡层与薄金属承载片的结合力小于锡层与铜电极的结合力。
优选的,铜电极的另一面焊接、镀接或引线键合双面芯片的一个面。
优选的,锡层为呈阵列分布的锡焊盘。
优选的,锡层为包含锡焊盘的线路涂层。
半加成法或全加成法是电路板技术领域的常规技术,本实用新型仅给出其简单介绍:半加成法。即采用绝缘基板,在绝缘层上形成被称为种子层的金属层,在其表面形成镀敷抗蚀层,其后进行曝光、显影,形成抗镀图形。其后,对未被抗镀层覆盖部分进行电镀镀铜,剥离抗镀层,蚀刻去除种子层形成线路。
这种方法一般通过化学镀铜沉积种子层,由于化学沉铜得到的铜层很薄,易于蚀刻,相对来说,在一定程度上减小了线路的侧蚀,可以用于制作具有精细线路的印制电路板。然而,绝缘基材上沉积化学铜,容易出现化学镀铜层与基材附着了不足而发生分层起泡。中国实用新型专利CN200710087205.8中采用溅射法代替化学镀铜在基材表面形成铜膜作为种子层,但是溅射形成的铜膜表面光滑,无法与抗蚀干膜材料紧密贴合,难以形成图形。中国实用新型专利CN201310139462.7提出了一种层压超薄铜作为种子层的方法,然而由于铜箔很薄,层压是易产生褶皱和划伤。对此,申请号为CN2012101008183.X的中国实用新型专利进行了一些改进,使用普通铜箔代替超薄铜层压后再进行减薄处理,这种方法避免了使用昂贵的超薄铜箔,但是减铜后铜层厚度不易控制且铜的损耗量太大。
全加成法,即采用含光敏催化剂的绝缘基板,在按线路图形曝光后,通过选择性化学沉铜得到导体图形的工艺。现有的全加成法工艺适合制作精细线路,但其基材有特殊要求,成本高且工艺还不成熟,不能大规模应用于印制电路板制作。
本实用新型提供的技术方案,在于提供了一种负载有超薄锡保护层的超薄铜箔,从而可以保证半加成法或全加成法可以顺利的进行。
中国实用新型专利,申请号:201610497131.4,实用新型名称:一种印制电路板及其全加成制作方法,介绍了一种全加成的电路板的制作方法:
“一种印制电路板的全加成制作方法,方法步骤如下,
(1)首先选取一厚铜箔101,在厚铜箔101上覆盖一层锡层102。在本步骤中覆盖锡层的方法可以为电镀锡或者喷锡,在本实施实例中,选取喷锡,锡层厚度为20~25μm。
(2)在锡层上覆盖一层感光抗蚀剂,曝光显影后形成抗镀层a103。在本步骤中,感光抗蚀剂可以为固态感光抗蚀剂或者液态感光抗蚀剂,曝光方式可以为菲林曝光或者激光直接成像(LDI),显影试剂可以为碳酸钾或者碳酸钠溶液。在本实施实例中,选取固态感光抗蚀剂,其厚度为30~35μm,激光直接成像进行曝光,显影剂为碳酸钾溶液。
(3)在未被抗镀层保护的锡表面电镀镀铜,形成线路层104。
……”
与本实用新型提供的技术方案的不同之处在于,上述实用新型提供的锡层的厚度为20μm~25 μm,而本实用新型中锡层的厚度是100~900nm;本实用新型中锡层镀种子铜层作为过渡层,种子铜层在碱性环境下电镀完成。
优选的,上述半加成法或全加成法制作电路板的过程还包括:
制作包含焊盘的第一层线路图形,第一层线路图形包括芯片焊盘;
在芯片焊盘处焊接芯片;
将焊接芯片后的薄金属承载片作为线路图形层,制作包括嵌入芯片的电路图形;
芯片为双面均设置有焊盘的芯片。
优选的,薄金属承载片为不锈钢片。准备用于镀锡的薄金属承载片包括:对不锈钢片做表面处理、清洗和粗化。
可剥离铜电极和不锈钢片的结合力,由粗化程度来决定,粗化的粗糙面的比表面越大,结合力越高,反之,比表面比较小,结合力就比较小。一方面:锡层的厚度为100nm~900nm,可以保证对铜层形成有效地保护。
本实用新型的有益效果为:本实用新型公开了一种可剥离的锡铜过渡层,包括薄金属承载片、锡层、种子铜层和加厚铜层;薄金属承载片、锡层、种子铜层和加厚铜层依次叠层设置;锡层的厚度为100nm~900nm;种子铜层的厚度为100nm~1000nm;锡层和种子铜层构成锡铜过渡层。锡层,不能镀得太厚,过厚会导致到了接近熔点的时候,比如超过240℃,锡面就会跟不锈钢面发生分离;申请人经过多次试验和研究发现,只有当这个锡镀层非常非常薄,到达100-900nm纳米级别的时候,在过回流焊等高温(约260℃)的时候,所镀的锡层不能形成一种自由熔解状态,它能保证电镀面比较好的健合力(与薄金属承载片)又能又能保证锡面对后面再电镀的铜面(铜层)具有良好的结合力和良好的保护能力,能够经得起多次高温的冲击后还有良好的焊接性能。申请人认为分子间的结合力有效抵抗了高温冲击作用,保证达到了上述技术效果。
本实用新型还提供了基于上述可剥离的锡铜过渡层而设计的超薄铜箔、锡铜电极及电路板。
附图说明
下面结合附图对本实用新型一种可剥铜电极的制作方法、电路板和超薄铜箔作进一步说明。
图1是本实用新型一种可剥离的锡铜过渡层的结构示意图。
图2是本实用新型一种可剥离的锡铜过渡层的实施例二的结构示意图。
图3是本实用新型一种电路板的结构示意图。
图4是本实用新型一种超薄铜箔的结构示意图。
图5是本实用新型一种可剥离的锡铜电极的结构示意图。
图6是本实用新型一种包括可剥铜电极的电路板的结构示意图。
图中:
1-薄金属承载片;2-锡层;3-铜层;31-第一层铜镀层;32-第二层铜镀层;04-芯片;05-电极焊盘;6-树脂层;61-第二线路图层;8-芯片焊盘;9-电路层;91-线路。
具体实施方式
下面结合附图1~6对本实用新型一种可剥离的锡铜过渡层、超薄铜箔、锡铜电极及电路板进行介绍。
实施例一
结合附图1对实施例一进行说明。
一种可剥离的锡铜过渡层,包括:薄金属承载片1,在薄金属承载片1的表面相应区域设置抗电镀膜4,在其余导电区电镀耐氧化的锡层2,锡层2的厚度为100nm~900nm;在锡层2上镀铜层3;锡层2和铜层3构成锡铜过渡层,薄金属承载片1和锡层2可剥离设置。
本实施例中,薄金属承载片1在电镀前进行表面处理;表面处理包括:进行除油、粗化,获得满足表面粗糙度要求的薄金属承载片。
实施例二
结合附图2对实施例二进行说明。
一种可剥离的锡铜过渡层,包括:薄金属承载片1,在薄金属承载片1的表面相应区域设置抗电镀膜4,在其余导电区电镀耐氧化的锡层2,锡层2的厚度为100nm~900nm;在锡层2上镀铜层3;锡层2和铜层3构成锡铜过渡层,薄金属承载片1和锡层2可剥离设置;铜层3包括种子铜层31和加厚铜层32。
锡层2和种子铜层31构成锡铜过渡层。
种子铜层31与锡层2完成镀接后,在150℃环境下热处理60分钟,使得锡层2与种子铜层31的分子相互扩散。
本实施例中,表面处理包括:进行除油、粗化,获得满足表面粗糙度要求的薄金属承载片。
种子铜层31的厚度为100nm~1000nm;种子铜层31的厚度可以是100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm、550nm、600nm、650nm、 700nm、750nm、800nm、850nm、900nm、950nm或1000nm。
种子铜层31在PH值为8~10的弱碱环境下电镀上去;或,种子铜层31通过溅射工艺完成。
本实施例中,种子铜层31的镀液配置包括如下步骤:
(1)注入2/3的纯水于预备槽中,加热至45~55℃;
(2)加入250~300g/L焦磷酸钾,搅拌使其完全溶解;
(3)加入300~50g/L焦磷酸铜,搅拌直至完全溶解;
(4)加入1~3mL/L双氧水,加入前先以水稀释,搅拌打气1.5~2.5h;
(5)加入活性碳2~4g/L,搅拌1~4h,然后静置8~12h,形成镀液;
(6)用过滤泵,把镀液滤入电镀槽内;
(7)加入稀硫酸,将pH值调整至8.6;
(8)用波浪状的假阴极以0.1~0.4安培/平方分米的低电流密度连续电解1h~4h;
(9)加入2~3mL/L的氨水、2~3mL/L焦铜开缸剂及0.2~0.3mL/L焦铜光亮剂后,搅拌均匀,在电镀槽中获得所需镀液;
(10)将承载钢片放入到电镀槽的镀液中,在50~55℃温度、3~12V电压的条件下电镀,使得在承载钢片表面形成铜箔层,该铜箔层为焦铜。
本实施例中,只介绍了种子铜层31的制作方法,后续的加厚铜层32的制作方法根据需要进行操作。
本实施例中,抗电镀膜4与环氧树脂、丙烯酸树脂等树脂具有比较低的黏性,这种比较低的黏性保证了在电路板制作过程中,可以与各种树脂层进行临时粘合和分离,具有分型的效果。
这种比较低的黏性的定义可以参照PET保护膜的黏度的定义。
PET保护膜的粘度单位为g/25mm,是指拉开25mm宽的样条所需拉力是多少g,保护膜的根据粘性的强弱又可分为微粘保护膜、低粘保护膜、中低粘保护膜、中粘保护膜、中高粘保护膜、高粘保护膜、超高粘保护膜。很多时候,有些供应商说50克的也是低粘的,3- -5克的是超低粘的。其实50就已经不是低粘的了。当然,这个标准是相对的。如果标准就是50为低粘,那也无可厚非。但作为常规来讲,认为10G或以下为微粘,有微弱的粘性。如果放在玻璃或平面上,感觉就不一样了。实际上,按粘性划分是一个粗略的概念,3-20g都可以算是微粘,30算是低粘,40算是中低粘,50、60是中粘,70是中高粘,80以上算是高粘。
聚对苯二甲酸乙二酯化学式为-OCH2-CH2OCOC6H4CO-英文名:polyethyleneterephthalate,简称PET,为高聚合物,由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。对苯二甲酸乙二酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。PET是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物,表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能,长期使用温度可达120℃,电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其电性能仍较好,但耐电晕性较差,抗蠕变性,耐疲劳性,耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
PET膜又名耐高温聚酯薄膜。它具有优异的物理性能、化学性能及尺寸稳定性、透明性、可回收性,可广泛的应用于磁记录、感光材料、电子、电气绝缘、工业用膜、包装装饰、屏幕保护、光学级镜面表面保护等领域。
本实施例中,薄金属承载片1、锡层2、种子铜层31和加厚铜层32依次叠层设置。
本实用新型还提供了一种电路板的制作方法。
结合附图3对本实用新型一种电路板进行说明。
一种电路板的制作,包括薄金属承载片1,在薄金属承载片1的表面相应区域设置抗电镀膜4,在其余导电区电镀耐氧化的锡层2,锡层2的厚度为100nm~900nm;在锡层2上镀有铜层3;
锡层2和铜层3构成锡铜过渡层,薄金属承载片1和锡层2可剥离设置。
本实施例中,铜层3包括种子铜层31和加厚铜层32;
种子铜层31的厚度为100nm~1000nm;
种子铜层31在PH值为8~10的弱碱环境下电镀上去;或,种子铜层31通过溅射工艺完成。
获取锡铜过渡层之后还包括:
采用半加成法或全加成法制作电路板,加厚铜层32在电路板制作工艺过程中完成。
种子铜层31的厚度为850nm;
半加成法或全加成法制作电路板的过程中,薄金属承载片1在中间步骤去除或不去除。
作为一种优选的替换方案,种子铜层31的厚度可以为100nm、150nm、200nm、350nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm、550nm、600nm、650nm、700nm、750nm、800 nm、850nm、900nm、950nm或1000nm。
本实施例中,还包括线路层5和树脂层6,线路层5和树脂层6叠层设置,位于表层的线路层5包括铜电极0,铜电极0的表面设置有厚度为100~900nm的锡层2。
本实施例中,锡层2的表面设置有薄金属承载片1,锡层2与薄金属承载片1的结合力小于锡层2与铜电极0的结合力。
本实施例中,还包括双面芯片04;
铜电极0为线路层5的一部分,双面芯片04的一面的至少一个焊盘与铜电极0焊接、粘接或贴合连接。
本实施例中,双面芯片04嵌入树脂层6,双面芯片04的一个面与树脂层6的另一面的第二线路图层61连接或不连接。
本实用新型还提供了一种可剥离的锡铜电极的制作方法。
结合附图3对本实用新型一种可剥离的锡铜电极的制作方法进行说明。
一种可剥离的锡铜电极的制作方法,包括:
D.准备用于镀锡的薄金属承载片1,进行表面处理;
E.在薄金属承载片1的表面相应区域设置抗电镀膜4,在其余导电区电镀耐氧化的锡层2,锡层2的厚度为100nm~900nm;
F.在锡层2上镀种子铜层31;
G.在种子铜层31上镀加厚铜层32;
种子铜层31的厚度为100nm~1000nm。
本实施例中,锡层2和种子铜层31包括电极焊盘05。
作为一种优选的替换方案,也可以是锡层2、种子铜层31和加厚铜层32包括电极焊盘;
薄金属承载片1和锡层2可剥离设置,薄金属承载片1与锡层2之间的结合力小于锡层2与种子铜层31之间的结合力。
本实施例中,薄金属承载片1为不锈钢片。
本实施例中,抗电镀膜4与环氧树脂或丙烯酸树脂之间的黏度为中低黏度;
薄金属承载片1与锡层2结合的一面分为抗镀区和镀层区,抗电镀膜4位于抗镀区,锡层2 位于镀层区。
本实施例中,抗电镀膜4为酸性抗镀膜;
种子铜层31的镀铜时间小于3分钟。
种子铜层31与锡层2完成镀接后,在125℃环境下热处理40min,使得锡层2与种子铜层31的分子相互扩散,从而保证锡层2与种子铜层31具有足够强度的结合力。
本实施例中,种子铜层31可以根据需要,通过电镀、化学镀、真空镀或溅射工艺完成。
在电镀过程中,种子铜层3为碱性铜层;现有技术中主流的镀铜工艺是酸性环境下的镀铜工艺,然而在酸性环境下,锡层2会氧化、失去保护作用,因此本实用新型提供的实施方案中,种子铜层31和加厚铜层32在PH值为7~10的碱性环境中进行。
作为本实用新型的进一步改进,薄金属承载片1的厚度为5μm~300μm。
本实用新型还提供了一种超薄铜箔。
结合附图4对本实用新型一种超薄铜箔进行说明。
一种超薄铜箔,超薄铜箔为卷装或薄片,超薄铜箔的至少一个面设置有厚度为100nm ~900nm的锡层2;超薄铜箔与锡层结合的一面包括厚度为100nm~900nm的种子铜层31。
一本实施例中,锡层2的外侧设置有薄金属承载片1。
本实施例中,薄金属承载片1为不锈钢片。
本实用新型还提供了一种可剥离的锡铜电极。
结合附图5对本实用新型一种可剥离的锡铜电极进行说明。
一种可剥离的锡铜电极,包括薄金属承载片1、锡层2、种子铜层31和加厚铜层32;薄金属承载片1、锡层2、种子铜层31和加厚铜层32依次叠层设置;
锡层2的厚度为100nm~900nm;种子铜层31的厚度为100nm~1000nm;
锡层2包括电极焊盘;或,锡层2和种子铜层31包括电极焊盘;或,锡层2、种子铜层31和加厚铜层32包括电极焊盘;
薄金属承载片1和锡层2可剥离设置,薄金属承载片1与锡层2之间的结合力小于锡层2与种子铜层31之间的结合力。
本实施例中,在薄金属承载片1的表面相应区域设置有抗电镀膜4,在其余导电区电镀有耐氧化的锡层2。
本实施例中,可剥离的锡铜电极为嵌设有双面焊盘芯片的电路板的外联电极;
剥离薄金属承载片1后,电极焊盘的锡层2用于焊接外部器件;
电极焊盘的另一面连接双面焊盘芯片的一个面的电极。
本实施例中,薄金属承载片1位不锈钢片。
准备用于镀锡的薄金属承载片1包括:对不锈钢片做表面处理、清洗和粗化。
可剥离铜电极和不锈钢片的结合力,由粗化程度来决定,粗化的粗糙面的比表面越大,结合力越高,反之,比表面比较小,结合力就比较小。
一方面,锡层2的厚度为100nm~900nm,可以保证对铜层3形成有效地保护。
另一方面,我们知道,锡的熔化温度为231.89℃,也就是说通常情况下,包含锡层的铜电极及对应的电路板在回流焊等过程中,锡层会融化,也就是说超过一定厚度的锡层很可能在回流焊过程中融化,而不能保持到回流焊之后;而申请人经过认真研究和多次试验之后,惊喜的发现,只要控制锡层2的厚度小于900nm,则在回流焊等200℃或260℃以上的高温环境中,锡层2不会出现大幅度的流化和流动。申请人分析认为,是由于锡层2在短暂的回流焊过程中,虽然已经达到熔化温度,但是由于锡层2与铜层3之间的分子结合力的存在以及锡层2与薄金属承载片1的分子结合力的存在,保证了锡层2能够保持固有的厚度和体积形态,起到保护铜电极的作用。从而使得,锡层能够承受回流焊而不融化。在回流焊完成后,再剥离薄金属承载片,使得包括该可剥离铜电极的电路板能够应用于PCBA工艺中而无需进行特殊保护。
本实施例中,种子铜层31和加厚铜层32包括芯片焊盘8;在芯片焊盘8处焊接芯片04;将焊接芯片04后的薄金属承载片1作为线路图形层,制作包括嵌入芯片04的电路图形;芯片04为双面均设置有焊盘的芯片。
本实施例中,芯片焊盘8即为锡铜电极的一个代表。
本实施例中,薄金属承载片1为不锈钢片。
本实施例中,芯片04嵌入在树脂层6中,树脂层6的上表面设置有电路层9,电路层9设置有连接芯片04的上表面的线路91。
本实用新型还提供了一种包括可剥铜电极的电路板。
结合附图6对本实用新型一种包括可剥铜电极的电路板进行说明。
一种包括可剥铜电极的电路板,包括线路层5和树脂层6,线路层5和树脂层6叠层设置,位于表层的线路层5包括铜电极0,铜电极0的表面设置有厚度为100~900nm的锡层2。
本实施例中,锡层2的表面设置有薄金属承载片1,锡层2与薄金属承载片1的结合力小于锡层2与铜电极0的结合力。
本实施例中,铜电极0为线路层5的一部分,双面芯片04设置在铜电极0的下面。
作为一种替换方案,铜电极0可以通过焊接、镀接或引线键合与双面芯片04的底面实现物理连接和电连接。
双面芯片04的一个面与树脂层6的另一面的第二线路图层61连接或不连接。
本领域技术人员知晓,线路层5和电路层9有时候是同一个概念。
以上仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进,这些改进也应视为本实用新型的保护范围。