本發(fā)明屬于PCB加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于磁控濺射技術(shù)的PCB板線路圖層制作方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路發(fā)展，對集成電路封裝的要求也隨之提高，其中對封裝使用的印制電路板的要求也是向更高布線密度、更好的電性能和熱性能方向發(fā)展。為達(dá)到上述要求，開發(fā)高可靠性導(dǎo)通孔技術(shù)是關(guān)鍵，它對布線的密度和封裝后的電、熱性能都有著很大的影響。
以電子陶瓷基板/ 基材為基礎(chǔ)的元器件/ 組件具有高硬度、耐磨損、耐高溫、高導(dǎo)熱、耐腐蝕、電氣性能穩(wěn)定等特性，同時還可根據(jù)應(yīng)用需要具有介質(zhì)、壓電、鐵電等優(yōu)異的電氣性能，被廣泛應(yīng)用于通信、3C 產(chǎn)品、武器電子系統(tǒng)、航空航天等電子信息產(chǎn)品制造領(lǐng)域。
電子陶瓷基板/ 基材表面圖形化金屬層制備技術(shù)是電子陶瓷元器件/ 組件實現(xiàn)電氣功能特性的關(guān)鍵技術(shù)之一，其核心要求是導(dǎo)電性好、可形成良好的歐姆接觸、附著力高、可焊性好、制造工藝方便簡單( 或成本低廉)?，F(xiàn)有陶瓷表面金屬化圖形主要的技術(shù)實現(xiàn)手段有金屬漿料燒滲法( 銀漿或者銅漿)、物理氣相沉積法( 蒸鍍、濺射等)、直接敷銅刻蝕法(Direct Bonded Copper，DBC) 和化學(xué)鍍膜法等，其中金屬漿料燒滲法納米漿料成本較高，且需要高溫過程，在制備銅金屬層時還需要惰性氣體保護(hù)氣氛，工藝能耗較高；物理氣相沉積法普遍工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大、圖形化過程需要掩膜或刻蝕，工業(yè)化成本相對較高；化學(xué)鍍膜法相對成本較低，但已有的技術(shù)不同程度存在工序繁多、線條精度差、附著力不高等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于磁控濺射技術(shù)的PCB板線路圖層制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種基于磁控濺射技術(shù)的PCB板線路圖層制作方法，所述PCB板包括陶瓷基體、所述陶瓷基體上依次形成有通過反應(yīng)磁控濺射方法形成的金屬中間層，其包括如下步驟：
S1.在已預(yù)先采用激光鉆孔的方式設(shè)有通孔的PCB板的基體，采用磁控濺射工藝在基體表面形成金屬中間層；
S2.采用磁控濺射工藝，將通孔完全填充滿稀有金屬，并使填充稀有金屬與基體第二面的金屬中間層相連，從而利用填充稀有金屬即實現(xiàn)基體上下相鄰線路層圖形之間的實心導(dǎo)通孔連接；
S3.中間金屬層的區(qū)域印制觸發(fā)劑，并進(jìn)行圖形固化；
S4.將陶瓷基體置于金屬離子溶液中，進(jìn)行約束性化學(xué)反應(yīng)，最終在中間金屬層表面生長出圖形化金屬層；
S5. 檢測PCB板的參數(shù)，檢測合格即為PCB板成品；
步驟S3中所述觸發(fā)劑的粘度控制在14.6mPa·s，表面張力控制在82mN/m；
所述觸發(fā)劑配制方法如下：在每100ml溶度為0.018mol/L 的鉑離子溶液中加入24mL 的2-乙基己基硫酸鈉與聚乙烯基吡咯烷酮的3:1混合溶液，然后再加入52mL丙三醇。
進(jìn)一步的，步驟S1與S2中所述磁控濺射的工藝為：使用靶材為純度99 .99wt％以上的稀有金屬濺射靶，真空室的本底真空度為2×10-2Pa，Ar的流量為15sccm，He的流量為15sccm， N2的流量為15sccm，工作氣壓為10Pa，濺射靶的濺射功率為480W，沉積溫度為55℃，薄膜厚度為20μm，所述金屬基PCB板的耐擊穿電壓為8kV，沉積時間為25s，厚度為 100um；所述磁控濺射采用的稀有金屬為鎢,鉬,鉭,鉿,鈮中的任一種。
特別的，步驟S4中所述金屬離子溶液為0.22mol/L的Au+與Cu2+ ，其中Au+與Cu2+的質(zhì)量比為1:2。
進(jìn)一步的，所述陶瓷基體表面還設(shè)有感光薄膜，步驟S1中先通過感光薄膜在陶瓷基板形成線路圖層，在采用磁控濺射依據(jù)線路圖層將金屬中間層設(shè)置在陶瓷基板上。
更進(jìn)一步的，所述感光薄膜由以下重量份計成分組成：聚乙烯基吡咯烷酮 37.4、二甲基丙烯酸二縮乙二醇酯 2.7、丙烯酰胺 3.1、丙烯酸二甲胺基乙酯 1.8、亞甲基藍(lán) 5.2、得克薩卟啉 12.4、BeO 2.9，Al2O3 4.2、磷酸三丁酯 5.4、二乙二醇二醋酸酯 3.5、肉豆蔻酰兩性基乙酸鈉 2.9、月桂酰胺丙基甜菜堿 3.2、5-氨基酮戊酸 2.3、間-四羥基苯基二氫卟酚 1.7。依據(jù)本發(fā)明的感光膜，可以通過本領(lǐng)域的任一現(xiàn)有技術(shù)在陶瓷基體表面形成清晰的線路圖層。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的工藝簡單、成本低、圖形精度高、同時能滿足機械性能( 附著力) 及電氣性能( 導(dǎo)電性好、良好的歐姆接觸) 等要求的電子陶瓷基板/ 基材表面圖形化金屬層制備技術(shù)；無需高溫活化、多次化學(xué)鍍、后續(xù)鍍銀、電鍍加厚等處理，實現(xiàn)了陶瓷基板表面圖形化金屬層工藝的簡化，便于工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明利用磁控濺射沉積技術(shù)，在陶瓷基體上沉積中間層金屬和金屬圖層，通過先在陶瓷基體形成線路圖層圖案，在進(jìn)一步增加金屬中間層和金屬線路層的方式，可有效提高PCB板的導(dǎo)熱性能，并減少了金屬的用料，尤其是貴金屬的使用量，節(jié)省了生產(chǎn)的成本，并在陶瓷基板表面制作的金屬圖層均勻致密，附著性好，易于焊接，電氣性能穩(wěn)定滿足工業(yè)化產(chǎn)品要求。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。
實施例
一種基于磁控濺射技術(shù)的PCB板線路圖層制作方法，所述PCB板包括陶瓷基體、所述陶瓷基體上依次形成有通過反應(yīng)磁控濺射方法形成的金屬中間層，其包括如下步驟：
S1.在已預(yù)先采用激光鉆孔的方式設(shè)有通孔的PCB板的基體，采用磁控濺射工藝在基體表面形成金屬中間層；
S2.采用磁控濺射工藝，將通孔完全填充滿稀有金屬，并使填充稀有金屬與基體第二面的金屬中間層相連，從而利用填充稀有金屬即實現(xiàn)基體上下相鄰線路層圖形之間的實心導(dǎo)通孔連接；
S3.中間金屬層的區(qū)域印制觸發(fā)劑，并進(jìn)行圖形固化；
S4.將陶瓷基體置于金屬離子溶液中，進(jìn)行約束性化學(xué)反應(yīng)，最終在中間金屬層表面生長出圖形化金屬層；
S5. 檢測PCB板的參數(shù)，檢測合格即為PCB板成品；
步驟S3中所述觸發(fā)劑的粘度控制在14.6mPa·s，表面張力控制在82mN/m；
所述觸發(fā)劑配制方法如下：在每100ml溶度為0.018mol/L 的鉑離子溶液中加入24mL 的2-乙基己基硫酸鈉與聚乙烯基吡咯烷酮的3:1混合溶液，然后再加入52mL丙三醇。
進(jìn)一步的，步驟S1與S2中所述磁控濺射的工藝為：使用靶材為純度99 .99wt％以上的稀有金屬濺射靶，真空室的本底真空度為2×10-2Pa，Ar的流量為15sccm，He的流量為15sccm， N2的流量為15sccm，工作氣壓為10Pa，濺射靶的濺射功率為480W，沉積溫度為55℃，薄膜厚度為20μm，所述金屬基PCB板的耐擊穿電壓為8kV，沉積時間為25s，厚度為 100um；所述磁控濺射采用的稀有金屬為鎢,鉬,鉭,鉿,鈮中的任一種。
特別的，步驟S4中所述金屬離子溶液為0.22mol/L的Au+與Cu2+ ，其中Au+與Cu2+的質(zhì)量比為1:2。
進(jìn)一步的，所述陶瓷基體表面還設(shè)有感光薄膜，步驟S1中先通過感光薄膜在陶瓷基板形成線路圖層，在采用磁控濺射依據(jù)線路圖層將金屬中間層設(shè)置在陶瓷基板上。
更進(jìn)一步的，所述感光薄膜由以下重量份計成分組成：聚乙烯基吡咯烷酮 37.4、二甲基丙烯酸二縮乙二醇酯 2.7、丙烯酰胺 3.1、丙烯酸二甲胺基乙酯 1.8、亞甲基藍(lán) 5.2、得克薩卟啉 12.4、BeO 2.9，Al2O3 4.2、磷酸三丁酯 5.4、二乙二醇二醋酸酯 3.5、肉豆蔻酰兩性基乙酸鈉 2.9、月桂酰胺丙基甜菜堿 3.2、5-氨基酮戊酸 2.3、間-四羥基苯基二氫卟酚 1.7。依據(jù)本發(fā)明的感光膜，可以通過本領(lǐng)域的任一現(xiàn)有技術(shù)在陶瓷基體表面形成清晰的線路圖層。
本實施例工藝簡單、成本低、圖形精度高、同時能滿足機械性能( 附著力) 及電氣性能( 導(dǎo)電性好、良好的歐姆接觸) 等要求的電子陶瓷基板/ 基材表面圖形化金屬層制備技術(shù)；無需高溫活化、多次化學(xué)鍍、后續(xù)鍍銀、電鍍加厚等處理，實現(xiàn)了陶瓷基板表面圖形化金屬層工藝的簡化，便于工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明利用磁控濺射沉積技術(shù)，在陶瓷基體上沉積中間層金屬和金屬圖層，通過先在陶瓷基體形成線路圖層圖案，在進(jìn)一步增加金屬中間層和金屬線路層的方式，可有效提高PCB板的導(dǎo)熱性能，并減少了金屬的用料，尤其是貴金屬的使用量，節(jié)省了生產(chǎn)的成本，并在陶瓷基板表面制作的金屬圖層均勻致密，附著性好，易于焊接，電氣性能穩(wěn)定滿足工業(yè)化產(chǎn)品要求。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。本發(fā)明中所未詳細(xì)描述的技術(shù)細(xì)節(jié)，均可通過本領(lǐng)域中的任一現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。特別的，本發(fā)明中所有未詳細(xì)描述的技術(shù)特點均可通過任一現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。