一種線路板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種線路板，包括鋁基板和線路層，線路層通過氧化鋁層與鋁基板相接，氧化鋁層包括氧化鋁膜以及填充于所述氧化鋁膜中的至少一種選自鉻、鎳和稀土金屬的填充元素。該線路板具有良好的散熱性能，且線路層的附著力高。本發(fā)明進(jìn)一步提供了制備所述線路板的方法。該方法采用適當(dāng)?shù)姆忾]劑對氧化鋁膜進(jìn)行封閉得到氧化鋁層，通過能量束照射對氧化鋁層進(jìn)行活化，使其具有化學(xué)鍍活性，不僅將線路層與鋁基板用導(dǎo)熱率較高的氧化鋁層連接在一起，使得制備的線路板具有良好的散熱性；而且形成的線路層具有高的附著力，同時還能形成精細(xì)度高的線路。
【專利說明】一種線路板及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種線路板及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，電子產(chǎn)品向輕、薄、小、個性化、高可靠性和多功能化的方向發(fā)展已成為必然趨勢，鋁基線路板應(yīng)運而生。
[0003]目前，鋁基線路板一般是先在鋁或鋁合金表面上形成一層有機層，接著通過熱壓將銅箔與有機層結(jié)合，形成三明治結(jié)構(gòu)，然后對銅箔進(jìn)行貼膜、曝光、顯影后進(jìn)行蝕刻，從而形成所需線路。采用這樣的方法制備的鋁基線路板中線路層與鋁基板之間通過有機層連接，然而有機層的導(dǎo)熱性通常低于4W/(m.K)，這影響了線路芯片通過鋁基板散熱的效率。
[0004]因此，提供具有良好散熱性的鋁基線路板仍然是一個亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的鋁基線路板散熱性不好的技術(shù)問題，提供一種鋁基線路板，該鋁基線路板具有良好的散熱性能。
[0006]盡管可以采用以下方法制備鋁基線路板，以將線路層與鋁基板通過氧化鋁層連接在一起:將鋁基板進(jìn)行陽極氧化，形成氧化鋁膜，在氧化鋁膜中引入含Pd的化合物后，進(jìn)行化學(xué)鍍形成金屬層，然后對金屬層進(jìn)行蝕刻，從而形成線路層。但是，采用這種方法形成的線路層的附著力不高，無法滿足使用要求。另外，這種方法步驟繁瑣。
[0007]本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，如果將經(jīng)陽極氧化處理的鋁基板用選自重鉻酸鹽、鎳鹽和稀土金屬鹽中的一種或多種物質(zhì)進(jìn)行封閉，得到含有選自鉻、鎳和稀土金屬中的至少一種填充元素的氧化鋁層；不僅能夠提高氧化鋁膜的耐蝕性和耐候性，并提高表面硬度和耐磨性；而且由于氧化鋁膜以及填充于所述氧化鋁膜中的填充元素均可以吸收激光，還能夠提高氧化鋁膜對于能量束的吸收能力，使經(jīng)能量束照射的氧化鋁層具有較高的化學(xué)鍍活性，從而能夠通過化學(xué)鍍選擇性地在氧化鋁層表面形成線路，并且由此形成的線路的附著力高。在此基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供了一種線路板，該線路板包括鋁基板和線路層，所述線路層通過氧化鋁層與所述鋁基板相接，所述氧化鋁層包括氧化鋁膜以及填充于所述氧化鋁膜中的至少一種填充元素，所述填充元素選自鉻、鎳和稀土金屬。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提供了一種線路板的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0010](I)將鋁基板進(jìn)行陽極氧化，在鋁基板的至少一個表面上形成氧化鋁膜；
[0011](2)將形成有所述氧化鋁膜的鋁基板與含有封閉劑的溶液接觸，對氧化鋁膜進(jìn)行封閉，形成氧化鋁層，所述封閉劑為選自重鉻酸鹽、鎳鹽和稀土金屬鹽中的一種或多種；
[0012](3)用能量束對經(jīng)封閉的氧化鋁層的需要形成線路的表面進(jìn)行照射，以使照射區(qū)域內(nèi)的氧化鋁層被活化；以及
[0013](4)將步驟(3)得到的鋁基板進(jìn)行化學(xué)鍍，在所述氧化鋁層的經(jīng)照射的表面上形成線路層。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的線路板，線路層與鋁基板之間通過氧化鋁層連接，氧化鋁層的散熱能力為20W/(m*K)左右，能夠?qū)⒕€路層產(chǎn)生的熱及時傳輸至鋁基板并散發(fā)到外界。因而，根據(jù)本發(fā)明的線路板具有良好的散熱性能。
[0015]同時，根據(jù)本發(fā)明的線路板中的線路層的附著力高，為ISO等級1-0。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的方法采用適當(dāng)?shù)姆忾]劑對氧化鋁膜進(jìn)行封閉得到氧化鋁層，通過能量束照射對氧化鋁層進(jìn)行活化，使其具有化學(xué)鍍活性，不僅將線路層與鋁基板用導(dǎo)熱率較高的氧化鋁層連接在一起，使得制備的線路板具有良好的散熱性；而且形成的線路層具有聞的附著力，同時還能形成精細(xì)度聞的線路。
[0017]另外，根據(jù)本發(fā)明的方法操作流程簡潔，易于大規(guī)模實施。

【具體實施方式】
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供了一種線路板，該線路板包括鋁基板和線路層，所述線路層通過氧化鋁層與所述鋁基板相接。
[0019]所述氧化鋁層包括氧化鋁膜以及填充于所述氧化鋁膜中的至少一種填充元素，所述填充元素選自鉻、鎳和稀土金屬。所述稀土金屬可以為鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、欽、鉺、銩、鐿、镥、鈧和釔中的一種或多種，優(yōu)選為鑭、鈰和釔中的一種或多種。所述填充元素在所述氧化鋁膜中的存在形式?jīng)]有特別限定，可以以化合物的形式存在，也可以以金屬單質(zhì)的形式存在，還可以為化合物和單質(zhì)共存。
[0020]所述填充元素在氧化鋁層中的含量以能夠使得氧化鋁膜通過能量束照射就具有化學(xué)鍍活性為準(zhǔn)。一般地，所述氧化鋁層中的填充元素的含量為0.001重量％以上，這樣能夠使得氧化鋁膜通過能量束照射就具有化學(xué)鍍活性。所述氧化鋁層中的填充元素的含量優(yōu)選為0.005重量％以上，如為0.01重量％以上，這樣不僅能夠使得氧化鋁膜通過能量束照射就具有化學(xué)鍍的活性，而且在化學(xué)鍍過程中還能獲得更高的鍍覆速率。具體地，所述氧化鋁層中的填充元素的含量可以為0.001-20重量％，優(yōu)選為0.005-10重量％，更優(yōu)選為0.01-1重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為0.05-0.5重量％，最優(yōu)選為0.08-0.25重量％。氧化鋁層中填充元素的含量采用掃描電子顯微鏡及能譜儀(即，SEM-EDX)測定，為從20個計數(shù)點得到的數(shù)值的平均值。
[0021]所述氧化鋁膜可以為采用常用的各種方法形成的氧化鋁膜。優(yōu)選地，所述氧化鋁膜是將鋁基板進(jìn)行陽極氧化而形成的?？梢酝ㄟ^常用的各種方法在所述氧化鋁膜中填充所述填充元素。例如:可以通過用溶解有含所述填充元素的化合物的溶液浸潰所述氧化鋁膜，然后進(jìn)行干燥，從而在所述氧化鋁膜中填充所述填充元素；也可以通過化學(xué)氣相沉積的方法在所述氧化鋁膜中填充所述填充元素。在所述氧化鋁膜是通過陽極氧化的方法形成時，優(yōu)選通過用選自重鉻酸鹽、鎳鹽和稀土金屬鹽中的一種或多種封閉劑對所述氧化鋁膜進(jìn)行封閉，從而在所述氧化鋁膜中填充所述填充元素。
[0022]在一種優(yōu)選的實施方式中，所述氧化鋁層是通過對鋁基板先后進(jìn)行陽極氧化和封閉而形成的，所述封閉采用的封閉劑為選自重鉻酸鹽、鎳鹽和稀土金屬鹽中的一種或多種。采用這種方法形成的氧化鋁層，不僅耐蝕性和耐候性更好，而且具有提高的表面硬度和耐磨性，同時采用能量束進(jìn)行照射即具有化學(xué)鍍活性。
[0023]所述重鉻酸鹽、鎳鹽和稀土金屬鹽可以為各種適于作為陽極氧化形成的氧化鋁膜的封閉劑的水溶性物質(zhì)。具體地，所述重鉻酸鹽、鎳鹽和稀土金屬鹽可以為重鉻酸的堿金屬鹽(如鈉鹽、鉀鹽)、氟化鎳、醋酸鎳、硫酸鎳、氯化鎳、氨基磺酸鎳、溴化鎳、氫氧化亞鎳、羰基鎳、稀土金屬的水溶性氯化物、稀土金屬的水溶性硫酸鹽、稀土金屬的氟化物和稀土金屬的溴化物中的一種或多種。
[0024]優(yōu)選地，所述封閉劑為選自重鉻酸鹽和鎳鹽中的一種或多種。采用重鉻酸鹽和/或鎳鹽作為封閉劑能夠使得封閉后的氧化鋁層對于能量束、特別是低能量的能量束具有更高的吸收能力。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述封閉劑為選自重鉻酸鉀、重鉻酸鈉、氟化鎳、醋酸鎳和硫酸鎳中的一種或多種。
[0025]所述氧化鋁層的厚度以能夠使得線路板具有能夠滿足使用要求的耐電壓擊穿性為準(zhǔn)。一般地，所述氧化鋁層的厚度為10-300μπι。優(yōu)選地，所述氧化鋁層的厚度為50-100 μ m，這樣不僅線路板具有高的耐電壓擊穿性，而且線路板也不厚。
[0026]所述線路層的厚度沒有特別限定，可以根據(jù)線路板的具體使用場合進(jìn)行選擇。一般地，所述線路層的厚度可以為10-100μπι。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的線路板，所述線路層對所述氧化鋁層的附著力為ISO等級1-0，優(yōu)選情況下為ISO等級O級。所述附著力是采用IS02409中規(guī)定的方法測定的。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提供了一種線路板的制備方法，該方法包括步驟(I):將鋁基板進(jìn)行陽極氧化，在鋁基板的至少一個表面上形成氧化鋁膜。
[0029]所述鋁基板可以為常見的各種適于作為線路板的基板的鋁板或鋁合金板。根據(jù)本發(fā)明的方法，在對鋁基材的表面進(jìn)行陽極氧化前，可以對表面進(jìn)行打磨；在表面有油污時，可以進(jìn)行脫脂；在表面存在氧化膜時，可以進(jìn)行拋光。
[0030]本發(fā)明對于所述陽極氧化的條件沒有特別限定，可以為常規(guī)選擇。具體地，可以在陽極氧化條件下，將鋁基板置于電解液中，以鋁基板為陽極，以不與電解液反應(yīng)的導(dǎo)電材料為陰極，使陰極和陽極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，通電后，進(jìn)行電解，從而在鋁基板上形成氧化鋁膜。
[0031]本發(fā)明對所述電解液沒有特別限定，可以使用各種公知的適于鋁或鋁合金陽極氧化的電解液。例如，所述電解液可以為含有硫酸、鉻酸和草酸中的一種或多種的電解液。
[0032]所述陽極氧化的條件沒有特別限定，可以為常規(guī)選擇。例如:進(jìn)行陽極氧化時，給正極和負(fù)極施加的電壓可以為10-30V，陽極氧化的持續(xù)時間可以為30-120min，陽極氧化可以在20-70°C的溫度下進(jìn)行。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的方法還包括步驟(2):將形成有所述氧化鋁膜的鋁基板與含有封閉劑的溶液接觸，對氧化鋁膜進(jìn)行封閉，形成氧化鋁層。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的方法，所述封閉劑為選自重鉻酸鹽、鎳鹽和稀土金屬鹽中的一種或多種。所述稀土金屬可以為鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、欽、鉺、銩、鐿、镥、鈧和釔中的一種或多種，優(yōu)選為鑭、鈰和釔中的一種或多種。采用這些封閉劑對陽極氧化形成的氧化鋁層進(jìn)行封閉，不僅能夠?qū)⒀趸X膜中的微孔閉合，提高氧化鋁膜的耐蝕性、表面硬度和耐磨性；而且能夠提高最終形成的氧化鋁層對于能量束、特別是低能量的能量束的吸收能力，使得經(jīng)能量束照射后的氧化鋁層具有化學(xué)鍍活性，從而能夠在氧化鋁層上形成線路。
[0035]所述重鉻酸鹽、鎳鹽和稀土金屬鹽可以為適于作為陽極氧化形成的氧化鋁膜的封閉劑的水溶性物質(zhì)。具體地，所述重鉻酸鹽、鎳鹽和稀土金屬鹽可以為重鉻酸的堿金屬鹽、氟化鎳、醋酸鎳、硫酸鎳、氯化鎳、氨基磺酸鎳、溴化鎳、氫氧化亞鎳、羰基鎳、稀土金屬的水溶性氯化物、稀土金屬的水溶性硫酸鹽、稀土金屬的氟化物和稀土金屬的溴化物中的一種或多種。
[0036]優(yōu)選地，所述封閉劑為選自重鉻酸鹽和鎳鹽中的一種或多種。采用重鉻酸鹽和/或鎳鹽作為封閉劑能夠使得封閉后的氧化鋁層對于能量束、特別是低能量的能量束具有更高的吸收能力，進(jìn)而在化學(xué)鍍過程中能夠獲得更高的鍍覆速度。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述封閉劑為選自重鉻酸鉀、重鉻酸鈉、氟化鎳、醋酸鎳和硫酸鎳中的一種或多種。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的方法對于封閉的具體條件沒有特別限定，可以根據(jù)使用的封閉劑的種類進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，只要所述封閉的條件能夠使得最終形成的氧化鋁層具有化學(xué)鍍活性即可。一般地，所述封閉的條件可以使得所述氧化鋁層中的填充元素的含量為0.001重量％以上，這樣能夠使得氧化鋁膜通過能量束照射就具有化學(xué)鍍活性。所述封閉的條件優(yōu)選使得所述氧化鋁層中的填充元素的含量為0.005重量％以上，如為0.01重量％以上，這樣不僅能夠使得氧化鋁膜通過能量束照射就具有化學(xué)鍍的活性，而且在化學(xué)鍍過程中還能獲得更高的鍍覆速率。具體地，所述封閉的條件可以使得所述氧化鋁層中的填充元素的含量為
0.001-20重量％，優(yōu)選使得所述氧化鋁層中的填充元素的含量為0.01-1重量％，更優(yōu)選使得所述氧化鋁層中的填充元素的含量為0.05-0.5重量％，最優(yōu)選使得所述氧化鋁層中的填充元素的含量為0.08-0.25重量％。
[0038]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述封閉劑為鎳鹽，鎳鹽溶液的濃度為0.8-1.6g/L，溶液的PH值為5.5-6.5，所述封閉在25-80°C (—般為25-45°C)的溫度下進(jìn)行，封閉的持續(xù)時間為10-20min。
[0039]在本發(fā)明的另一種實施方式中，所述封閉劑為鎳鹽，鎳鹽溶液的濃度可以為
1.4-1.8g/L，鎳鹽溶液還含有醋酸，醋酸溶液的濃度可以為0.1-1重量％，溶液的pH值可以為5.5-6，所述封閉可以在85-95°C的溫度下進(jìn)行，封閉的持續(xù)時間可以為15_20min。
[0040]在本發(fā)明的另一種實施方式中，所述封閉劑為稀土金屬鹽，稀土金屬鹽的溶液的濃度可以為0.01-0.lmol/L，溶液的pH值可以為4.5_6，所述封閉可以在95_98°C的溫度下進(jìn)行，封閉的持續(xù)時間可以為15-35min。
[0041]在本發(fā)明的又一種實施方式中，所述封閉劑為重鉻酸鹽，重鉻酸鹽的溶液的濃度可以為50-70g/L，溶液的pH值可以為6-7，所述封閉可以在90-95°C的溫度下進(jìn)行，封閉的持續(xù)時間可以為15-35min。
[0042]在上述實施方式描述的條件下進(jìn)行封閉，與采用同樣的封閉劑但是封閉條件不同相比，封閉后的氧化鋁層對于能量束、特別是低能量的能量束具有更高的吸收能力。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的方法還包括步驟(3):用能量束對所述氧化鋁層的需要形成線路的表面進(jìn)行照射，以使照射區(qū)域內(nèi)的氧化鋁層被活化，能夠進(jìn)行化學(xué)鍍。
[0044]所述能量束可以為激光、電子束或離子束，優(yōu)選為激光。根據(jù)本發(fā)明的方法，所述能量束照射的條件以能夠使得被照射的氧化鋁層具有化學(xué)鍍能力為準(zhǔn)。具體地，在所述能量束為激光時，所述激光的波長可以為200-3000nm，功率可以為5-3000W，頻率可以為0.l-200kHz ;在所述能量束為電子束時，所述電子束的功率密度可以為10-10nW/cm2 ;在所述能量束為離子束時，所述離子束的能量可以為10-106eV。優(yōu)選地，所述能量束為激光。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的方法，將陽極氧化形成的氧化鋁膜用選自重鉻酸鹽、鎳鹽和稀土金屬鹽中的一種或多種封閉劑進(jìn)行封閉，能夠顯著提高最終形成的氧化鋁層對于能量束的吸收能力，即使用低能量的能量束對所述氧化鋁層的至少部分表面進(jìn)行照射，也能夠?qū)⒔?jīng)照射的氧化鋁層活化，使其具有化學(xué)鍍活性，能夠在后續(xù)工序中通過化學(xué)鍍形成線路。采用低能量的能量束照射氧化鋁層，一方面能夠降低產(chǎn)品的制造成本，另一方面還能夠在氧化鋁層中形成更為精細(xì)的圖案，從而得到精細(xì)度更高的線路。根據(jù)本發(fā)明的方法，所述能量束優(yōu)選為波長為532-1064nm且功率為20-100W的激光，更優(yōu)選為波長為1064nm且功率為20-30W的激光。
[0046]在所述能量束為激光時，本發(fā)明的方法對于產(chǎn)生激光的激光器沒有特別限定，可以為常見的各種激光器，例如YAG激光器、綠光激光器或光纖激光器。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的方法還包括步驟(4):將步驟(3)得到的鋁基板進(jìn)行化學(xué)鍍，在所述氧化鋁層的經(jīng)照射的表面上形成線路層。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的方法，經(jīng)能量束照射的氧化鋁層的表面具有化學(xué)鍍能力，而未經(jīng)能量束照射的氧化鋁層的表面則不具有化學(xué)鍍能力，從而通過化學(xué)鍍能夠在氧化鋁層的經(jīng)照射的表面上形成線路。
[0049]本發(fā)明對于所述化學(xué)鍍的條件沒有特別限定，可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。例如，進(jìn)行化學(xué)鍍銅時，可以將步驟(3)得到的鋁基板與銅鍍液接觸，所述銅鍍液含有銅鹽和還原齊U，PH值為12-13，所述還原劑能夠?qū)~鹽中的銅離子還原為銅單質(zhì)，例如所述還原劑可以為乙醛酸、肼和次亞磷酸鈉中的一種或多種。
[0050]在進(jìn)行化學(xué)鍍之后，還可以接著進(jìn)行電鍍或者再進(jìn)行一次或多次化學(xué)鍍，以進(jìn)一步增加鍍層的厚度或者在化學(xué)鍍層上形成其它金屬鍍層。例如，在化學(xué)鍍銅結(jié)束后，可以再化學(xué)鍍一層鎳來防止銅鍍層表面被氧化。
[0051]以下結(jié)合實施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0052]以下實施例和對比例中，采用IS02409中公開的百格刀法來測定在基材表面形成的金屬層的附著力。具體測試方法為:用百格刀在待測樣品表面劃1X 10個ImmX Imm的小網(wǎng)格，每一條劃線深及金屬層的最底層，用毛刷將測試區(qū)域的碎片刷干凈后，用膠帶(3M600號膠紙)粘住被測試的小網(wǎng)格，用手抓住膠帶一端，在垂直方向迅速扯下膠紙，在同一位置進(jìn)行2次相同測試，按照以下標(biāo)準(zhǔn)確定附著力等級:
[0053]ISO等級O:劃線邊緣光滑，在劃線的邊緣及交叉點處均無金屬層脫落；
[0054]ISO等級1:在劃線的交叉點處有小片的金屬層脫落，且脫落總面積小于5%;
[0055]ISO等級2:在劃線的邊緣及交叉點處有小片的金屬層脫落，且脫落總面積在5-15%之間；
[0056]ISO等級3:在劃線的邊緣及交叉點處有成片的金屬層脫落，且脫落總面積在15-35% 之間；
[0057]ISO等級4:在劃線的邊緣及交叉點處有成片的金屬層脫落，且脫落總面積在35-65% 之間；
[0058]ISO等級5:在劃線的邊緣及交叉點處有成片的金屬層脫落，且脫落總面積大于65%。
[0059]以下實施例和對比例中，采用GB/T5598-85中規(guī)定的方法測定線路板的導(dǎo)熱能力。
[0060]以下實施例和對比例中，采用GB/T5593-1996中規(guī)定的方法測定線路板的耐壓能力。
[0061]以下實施例和對比例中，采用GB/T8014.1-2005中規(guī)定的方法測定氧化鋁層的厚度，采用GB/T15717-1995中規(guī)定的方法測定線路層的厚度。
[0062]以下實施例和對比例中，采用掃描電子顯微鏡及能譜儀(B卩，SEM-EDX)測定氧化鋁層中填充元素的含量，為從20個計數(shù)點得到的數(shù)值的平均值。
[0063]以下實施例和對比例中，如未特別說明，鋁基板為由鋁形成的基板。
[0064]實施例1-6用于說明本發(fā)明的線路板及其制備方法。
[0065]實施例1
[0066]( I)前處理
[0067]將鋁基板清洗后，在溫度處于50_60°C的范圍內(nèi)的脫油脂溶液中浸泡lOmin，然后將脫油脂后的鋁基板置于拋光液中進(jìn)行15min的拋光。其中，脫油脂時使用的溶液的組成為:NaOH 10g/L, Na3PO4 30g/L, Na2CO3 15g/L，十二烷基磺酸鈉6g/L，以水為溶劑。拋光使用的拋光液的組成為=H2SO4 20重量％，HNO3 10重量％，H3PO4 70重量％，以水為溶劑。
[0068](2)陽極氧化
[0069]將步驟(I)得到的鋁基材作為陽極浸入溫度為40°C的電解液中，同時將不銹鋼作為陰極，使陰極和陽極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，然后施加18V的電壓，進(jìn)行電解，在鋁基板表面形成厚度為75 μ m的氧化鋁膜。其中，電解液的組成為=H2SO4 20重量％，草酸2重量％，以水為溶劑。
[0070](3)封閉
[0071]將步驟(2)得到的鋁基板在25°C的氟化鎳溶液中浸泡18min，取出干燥后形成氧化鋁層。其中，氟化鎳溶液中，氟化鎳的濃度為1.6g/L，溶液的pH值為5.5-6.0,以水為溶劑。
[0072]經(jīng)檢測，氧化鋁層中的鎳元素含量為0.1重量％。
[0073](4)活化
[0074]用激光對步驟(3)得到的鋁基板表面的氧化鋁層的至少部分表面進(jìn)行照射，形成線路圖案。其中，激光照射的條件包括:采用YAG激光器，激光波長為1064nm，功率為25W，頻率為50kHz，走線速度為100mm/s，填充間距為0.05mm。
[0075](5)化學(xué)鍍
[0076]將步驟(4)得到的鋁基板置于鍍液中，進(jìn)行化學(xué)鍍，在鋁基板的表面形成線路層，得到的線路層的厚度為12μπι。其中，化學(xué)鍍的鍍液組成為=CuSO4.5Η20 0.12mol/L,Na2EDTA.2H20 0.14mol/L,亞鐵氰化鉀 10mg/L，2, 2，-聯(lián)吡啶 10mg/L,乙醛酸(HC0C00H)0.10mol/L，用NaOH和H2SO4調(diào)節(jié)鍍液的pH值為12.5-13,以水為溶劑。
[0077]經(jīng)計算，鍍覆速度為2.5μπιΛ。經(jīng)測試，化學(xué)鍍形成的鍍層的附著力為ISO等級0，得到的線路板的導(dǎo)熱率為16W/(m.K)，擊穿電壓為2.2kV。
[0078]對比例I
[0079]采用與實施例1相同的方法制備線路板，不同的是，不進(jìn)行步驟(3)，結(jié)果無法形成線路層。
[0080]對比例2
[0081]采用與實施例1相同的方法制備線路板，不同的是，步驟(3)采用以下方法進(jìn)行:將步驟(2)得到的鋁基板在pH為5.5-6.0的沸水中浸泡20min。結(jié)果無法形成線路層。
[0082]對比例3
[0083](I)在采用與實施例1步驟(I)相同的方法得到的鋁基板的表面熱壓一層厚度為75 μ m的硅樹脂層(商購自比亞迪股份有限公司)，然后在硅樹脂層上熱壓一層銅箔(厚度為100 u m)，得到層壓板。
[0084](2)將步驟(I)得到的層壓板進(jìn)行貼膜，顯影，曝光及蝕刻處理，以形成線路層。
[0085]經(jīng)測試，線路層的附著力為ISO等級0，得到的線路板的導(dǎo)熱率為1.5ff/(m.Κ)，擊穿電壓為1.6kV。
[0086]對比例4
[0087]采用與實施例1步驟(I)至(3)相同的方法制備表面具有氧化鋁膜的鋁基板，將鋁基板進(jìn)行化學(xué)活化，然后在與實施例1步驟(5)相同的條件下進(jìn)行化學(xué)鍍，形成厚度為12μπι的鍍層。其中，化學(xué)活化的方法為:將表面具有氧化鋁膜的鋁基板在鈀液(鈀液的組成為=PdCl2 0.3g/L+HCl 2mL/L,以水為溶劑)中浸泡2min，取出后進(jìn)行干燥。
[0088]將經(jīng)化學(xué)鍍的基板用去離子水洗滌，烘干后貼干膜，靜置0.5小時后用曝光機進(jìn)行曝光，然后用顯影液進(jìn)行顯影(其中，顯影液為1.0被％的似20)3溶液)。顯影完成后，將基板置于蝕刻液(為CuCl2的水溶液)中進(jìn)行蝕刻。最后置于2.0wt%的NaOH水溶液中脫膜，從而得到線路板。
[0089]經(jīng)測試，線路層的附著力為ISO等級2，得到的線路板的導(dǎo)熱率為15W/(m*K)，擊穿電壓為1.9kV。
[0090]實施例2
[0091]采用與實施例1相同的方法制備線路板，不同的是，步驟(3)采用以下方法進(jìn)行:
[0092]將步驟(2)得到的鋁基板在96°C的氯化鑭水溶液中浸泡30min。其中，該溶液中，氯化鑭的濃度為0.05mol/L，溶液的pH值在5-5.5的范圍內(nèi)。
[0093]經(jīng)檢測，氧化鋁層中的鑭元素含量為0.11重量％。
[0094]經(jīng)計算，鍍覆速度為2.0μπιΛ。經(jīng)測試，化學(xué)鍍形成的鍍層的附著力為ISO等級0，得到的線路板的導(dǎo)熱率為17W/(m.K)，擊穿電壓為2.3kV。
[0095]實施例3
[0096]采用與實施例1相同的方法制備線路板，不同的是，步驟(4)采用以下方法進(jìn)行:
[0097]用激光對步驟(3)得到的鋁基板表面的氧化鋁層的至少部分表面進(jìn)行照射，形成線路圖案。其中，激光照射的條件包括:采用光纖激光器，激光波長為1064nm，功率為25W，頻率為50kHz，走線速度為100mm/s，填充間距為0.05mm。
[0098]經(jīng)計算，鍍覆速度為2.5μπιΛ。經(jīng)測試，化學(xué)鍍形成的鍍層的附著力為ISO等級0，得到的線路板的導(dǎo)熱率為16W/(m.K)，擊穿電壓為2.3kV。
[0099]實施例4
[0100](I)前處理
[0101]將鋁基板清洗后，在溫度處于50_60°C的范圍內(nèi)的脫油脂溶液中浸泡lOmin，然后將脫油脂后的鋁基板置于拋光液中進(jìn)行15min的拋光。其中，脫油脂時使用的溶液的組成為:NaOH 10g/L, Na3PO4 30g/L, Na2CO3 15g/L，十二烷基磺酸鈉6g/L，以水為溶劑。拋光使用的拋光液的組成為=H2SO4 20重量％，HNO3 10重量％，H3PO4 70重量％，以水為溶劑。
[0102](2)陽極氧化
[0103]將步驟(I)得到的鋁基材作為陽極浸入溫度為30°C的電解液中，同時將不銹鋼作為陰極，使陰極和陽極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，然后施加18V的電壓，進(jìn)行電解，在鋁基板表面形成厚度為80 μ m的氧化鋁膜。其中，電解液的組成為=H2SO4 25重量％，草酸2重量％，以水為溶劑。
[0104](3)封閉
[0105]將步驟(2)得到的鋁基板在90°C的重鉻酸鉀溶液中浸泡30min，取出干燥后形成氧化鋁層。其中，重鉻酸鉀水溶液中，重鉻酸鉀的濃度為60g/L，溶液的pH值在6-6.5的范圍內(nèi)。
[0106]經(jīng)檢測，氧化鋁層中的鉻元素含量為0.2重量％。
[0107](4)活化
[0108]用激光對步驟(3)得到的鋁基板表面的氧化鋁層的至少部分表面進(jìn)行照射，形成線路圖案。其中，激光照射的條件包括:采用綠光激光器，激光波長為532nm，功率為20W，頻率為50kHz，走線速度為100mm/s，填充間距為0.05mm。
[0109](5)化學(xué)鍍
[0110]將步驟(4)得到的鋁基板置于鍍液中，進(jìn)行化學(xué)鍍，在鋁基板的表面形成線路層，得到的線路層的厚度為85μπι。其中，化學(xué)鍍的鍍液組成為=CuSO4.5Η20 0.12mol/L,Na2EDTA.2H20 0.14mol/L,亞鐵氰化鉀 10mg/L，2, 2，-聯(lián)吡啶 10mg/L,乙醛酸(HC0C00H)0.10mol/L，用NaOH和H2SO4調(diào)節(jié)鍍液的pH值為12.5-13,以水為溶劑。
[0111]經(jīng)計算，鍍覆速度為2.8 μ m/h。經(jīng)測試，化學(xué)鍍形成的鍍層的附著力為ISO等級0，得到的線路板的導(dǎo)熱率為17W/(m.K)，擊穿電壓為2.lkV。
[0112]實施例5
[0113](I)前處理
[0114]將鋁基板(為鋁合金基板)清洗后，在溫度處于50_60°C的范圍內(nèi)的脫油脂溶液中浸泡lOmin，然后將脫油脂后的鋁基板置于拋光液中進(jìn)行15min的拋光。其中，脫油脂時使用的溶液的組成為=NaOH 10g/L, Na3PO4 30g/L, Na2CO3 15g/L，十二烷基磺酸鈉6g/L。拋光使用的拋光液的組成為=H2SO4 20重量％，HNO3 10重量％，H3PO4 70重量％，以水為溶劑。
[0115](2)陽極氧化
[0116]將步驟(I)得到的鋁基材作為陽極浸入溫度為60°C的電解液中，同時將不銹鋼作為陰極，使陰極和陽極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，然后施加18V的電壓，進(jìn)行電解，在鋁基板表面形成厚度為90 μ m的氧化鋁膜。其中，電解液的組成為=H2SO4 20重量％，草酸3重量％，以水為溶劑。
[0117](3)封閉
[0118]將步驟(2)得到的鋁基板在85°C的醋酸鎳水溶液中浸泡15min，取出干燥后形成氧化鋁層。其中，醋酸鎳溶液中，醋酸鎳的濃度為0.5重量％，溶液的pH值在5.5-6.0的范圍。
[0119]經(jīng)檢測，氧化鋁層中的鎳元素含量為0.15重量％。
[0120](4)活化
[0121]用激光對步驟(3)得到的鋁基板表面的氧化鋁層的至少部分表面進(jìn)行照射，形成線路圖案。其中，激光照射的條件包括:采用綠光激光器，激光波長為532nm，功率為20W，頻率為50kHz，走線速度為100mm/s，填充間距為0.05mm。
[0122](5)化學(xué)鍍
[0123]將步驟(4)得到的鋁基板置于鍍液中，進(jìn)行化學(xué)鍍，在鋁基板的表面形成線路層，得到的線路層的厚度為88μπι。其中，化學(xué)鍍的鍍液組成為=CuSO4.5Η20 0.12mol/L,Na2EDTA.2H20 0.14mol/L,亞鐵氰化鉀 10mg/L，2, 2，-聯(lián)吡啶 10mg/L,乙醛酸(HC0C00H)
0.10mol/L，用NaOH和H2SO4調(diào)節(jié)鍍液的pH值為12.5-13,以水為溶劑。
[0124]經(jīng)計算，鍍覆速度為2.6 μ m/h。經(jīng)測試，化學(xué)鍍形成的鍍層的附著力為ISO等級0，得到的線路板的導(dǎo)熱率為16W/(m.K)，擊穿電壓為2.2kV。
[0125]實施例6
[0126](I)前處理
[0127]將鋁基板清洗后，在溫度處于50_60°C的范圍內(nèi)的脫油脂溶液中浸泡lOmin，然后將脫油脂后的鋁基板置于拋光液中進(jìn)行15min的拋光。其中，脫油脂時使用的溶液的組成為:NaOH 10g/L, Na3PO4 30g/L, Na2CO3 15g/L，十二烷基磺酸鈉6g/L，以水為溶劑。拋光使用的拋光液的組成為=H2SO4 20重量％，HNO3 10重量％，H3PO4 70重量％，以水為溶劑。
[0128](2)陽極氧化
[0129]將步驟(I)得到的鋁基材作為陽極浸入溫度為30°C的電解液中，同時將不銹鋼作為陰極，使陰極和陽極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，然后施加30V的電壓，進(jìn)行電解，在鋁基板表面形成厚度為82 μ m的氧化鋁膜。其中，電解液的組成為=H2SO4 25重量％，草酸2重量％，以水為溶劑。
[0130](3)封閉
[0131]將步驟(2)得到的鋁基板在25°C的硫酸鎳水溶液中浸泡15min，取出干燥后形成氧化鋁層。其中，硫酸鎳溶液中，硫酸鎳的濃度為1.lg/L，溶液的pH值在5.5-6.0的范圍之內(nèi)。
[0132]經(jīng)檢測，氧化鋁層中的鎳元素含量為0.1重量％。
[0133](4)活化
[0134]用激光對步驟(3)得到的鋁基板表面的氧化鋁層的至少部分表面進(jìn)行照射，形成線路圖案。其中，激光照射的條件包括:采用光纖激光器，激光波長為1064nm，功率為25W，頻率為50kHz，走線速度為100mm/s，填充間距為0.05mm。
[0135](5)化學(xué)鍍
[0136]將步驟(4)得到的鋁基板置于鍍液中，進(jìn)行化學(xué)鍍，在鋁基板的表面形成線路層，得到的線路層的厚度為78μπι。其中，化學(xué)鍍的鍍液組成為=CuSO4.5Η20 0.12mol/L,Na2EDTA.2H20 0.14mol/L,亞鐵氰化鉀 10mg/L，2, 2，-聯(lián)吡啶 10mg/L,乙醛酸(HC0C00H)
0.10mol/L，用NaOH和H2SO4調(diào)節(jié)鍍液的pH值為12.5-13,以水為溶劑。
[0137]經(jīng)計算，鍍覆速度為2.4 μ m/h。經(jīng)測試，化學(xué)鍍形成的鍍層的附著力為ISO等級0，得到的線路板的導(dǎo)熱率為16W/(m.K)，擊穿電壓為2.3kV。
【權(quán)利要求】
1.一種線路板，該線路板包括鋁基板和線路層，所述線路層通過氧化鋁層與所述鋁基板相接，所述氧化鋁層包括氧化鋁膜以及填充于所述氧化鋁膜中的至少一種填充元素，所述填充元素選自鉻、鎳和稀土金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路板，其中，所述填充元素在所述氧化鋁層中的含量為0.001-20 重量 ％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線路板，其中，所述填充元素在所述氧化鋁層中的含量為0.01-1 重量 ％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的線路板，其中，所述氧化鋁層的厚度為10-300 μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線路板，其中，所述氧化鋁層的厚度為50-100μπι。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的線路板，其中，所述氧化鋁層是通過對鋁基板先后進(jìn)行陽極氧化和封閉而形成的，所述封閉采用的封閉劑為選自重鉻酸鹽、鎳鹽和稀土金屬鹽中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線路板，其中，所述封閉劑為重鉻酸鉀、重鉻酸鈉、氟化鎳、醋酸鎳和硫酸鎳中的一種或多種。
8.一種線路板的制備方法，該方法包括以下步驟: (1)將鋁基板進(jìn)行陽極氧化，在鋁基板的至少一個表面上形成氧化鋁膜； (2)將形成有所述氧化鋁膜的鋁基板與含有封閉劑的溶液接觸，對氧化鋁膜進(jìn)行封閉，形成氧化鋁層，所述封閉劑為選自重鉻酸鹽、鎳鹽和稀土金屬鹽中的一種或多種； (3)用能量束對所述氧化鋁層的需要形成線路的表面進(jìn)行照射，以使照射區(qū)域內(nèi)的氧化鋁層被活化；以及 (4)將步驟(3)得到的鋁基板進(jìn)行化學(xué)鍍，在所述氧化鋁層的經(jīng)照射的表面上形成線路層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述封閉劑的用量使得所述氧化鋁層中填充元素的含量為0.001-20重量％，所述填充元素為鉻、鎳和稀土金屬中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述封閉劑的用量使得所述氧化鋁層中填充元素的含量為0.01-1重量％。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10中任意一項所述的方法，其中，所述氧化鋁層的厚度為10-300 μm。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述氧化鋁層的厚度為50-100μπι。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-10中任意一項所述的方法，其中，所述封閉劑為重鉻酸鉀、重鉻酸鈉、氟化鎳、醋酸鎳和硫酸鎳中的一種或多種。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述能量束為激光。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述能量束為波長為532-1064nm且功率為20-100W的激光。
【文檔編號】C25D11/18GK104185365SQ201310196540
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月23日
【發(fā)明者】徐強, 林信平 申請人:比亞迪股份有限公司