本發(fā)明涉及一種ic載板的制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在電子設(shè)備當(dāng)中幾乎都會(huì)出現(xiàn)印制電路板(又稱pcb)，大小、功能、復(fù)雜程度都各不相同。電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展尤其是近年來3g智能手機(jī)、平板電腦等電子終端產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的產(chǎn)業(yè)革命不斷升溫，使得該類電子產(chǎn)品對(duì)pcb的需求不斷增加。我國的pcb制造商不斷在加大投入及擴(kuò)張步伐，但對(duì)于高端電路板領(lǐng)域還有所欠缺，任意層hdi、軟硬結(jié)合板、ic載板是當(dāng)今發(fā)展最快，目前應(yīng)用在通信、電子最新科技產(chǎn)品中最為高端的印制板品種。

近年來，我國的電子工業(yè)迅速發(fā)展，印制電路板(pcb)的產(chǎn)量也日益增加，造成了大量的電路板腐蝕廢液的產(chǎn)生和排放。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，年生產(chǎn)10萬平方米的印制電路板廠，年用水量約60萬噸，其產(chǎn)生的污水至少48萬噸。其中，在蝕刻電路板的廢液中含有大量的銅離子，不能得到很好的回收利用，造成大量銅的流失浪費(fèi)，而目前我國的銅資源儲(chǔ)量少，大型銅礦少，但由于銅工業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)于對(duì)銅的需求量卻非常大，自身的銅產(chǎn)量早已不能滿足所需，從而需要從秘魯、智利等國外大量進(jìn)口。

而本發(fā)明中提出的方法，第一種制備過程中永電解法處理銅，且電解過程與電鍍過程組成循環(huán)，電解液可循環(huán)利用。第二種過程僅對(duì)電路圖形區(qū)域電鍍，直接省卻了刻蝕過程。兩種方法都極大地減少了環(huán)境污染并有效的節(jié)約了銅金屬資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明在電路板制備過程中，ic載板的設(shè)計(jì)讓整個(gè)電路板小型化、高密度化，功能也更加強(qiáng)大，彌補(bǔ)當(dāng)前國內(nèi)在高端印制板領(lǐng)域的不足，同時(shí)第一種制備過程中采用電解過程取代傳統(tǒng)的刻蝕過程，且將電解步驟與電鍍銅步驟組成一個(gè)循環(huán)。第二種制備過程采用直接在電路圖形區(qū)域鍍銅的方法，省去了刻蝕過程。在目前由于電路板行業(yè)迅速發(fā)展所帶來的環(huán)境污染以及資源短缺問題中，達(dá)到減少環(huán)境污染和節(jié)約銅資源的目的。

鑒于此，本發(fā)明提供了一種新型環(huán)保的ic載板制備方法，其中又包括兩種不同的制備過程：

第一種制備過程包括以下步驟：s110，制作標(biāo)準(zhǔn)的pcb電路板，ic載板以陶瓷為基底；s120，對(duì)基底清洗后在其表面進(jìn)行離子注入，完成后，先后用化學(xué)鍍銅和電鍍銅技術(shù)在注入層表面鍍得銅層；s130，在銅層上涂覆一層正性光刻膠，再利用掩模版并經(jīng)過曝光、顯影等處理得到電路圖形；s140，然后用電解法處理樣板上除電路圖形以外的銅，最后將處理好的ic載板鑲嵌在pcb電路板上。

第二種制備過程包括以下步驟：s110，制作標(biāo)準(zhǔn)的pcb電路板，ic載板以陶瓷為基底；s120，在基底上涂覆一層負(fù)性光刻膠，再利用掩模版并經(jīng)過曝光、顯影等處理在得到電路圖形；s130，將樣板清洗后在其表面上進(jìn)行離子注入；s140，注入后，先后用化學(xué)鍍銅和電鍍銅技術(shù)在注入層表面鍍得銅層，最后將處理好的ic載板鑲嵌在pcb電路板上。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在丙酮中對(duì)樣板表面進(jìn)行超聲波清洗。

進(jìn)一步優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，ic載板以陶瓷為基底，在其表面采用金屬真空蒸汽離子源(mevva)離子注入設(shè)備進(jìn)行離子注入。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述離子注入的注入元

素為金屬元素ni，cu，fe，au，ti或ag。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用金屬真空蒸汽離子源(mevva)離子注入設(shè)備在陶瓷基底表面進(jìn)行離子注入，其注入電壓為0～50kv，束流強(qiáng)度為0～10ma，注入劑量為1×10¹⁵～1×10¹⁷/cm²。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用金屬真空蒸汽離子源(mevva)離子注入設(shè)備在陶瓷基底表面進(jìn)行離子注入，注入深度為0～300nm。

優(yōu)選地，一種新型環(huán)保的ic載板制備方法，其特征在于：利用金屬真空蒸汽離子源對(duì)系統(tǒng)級(jí)封裝陶瓷基底進(jìn)行表面金屬化處理；

進(jìn)一步優(yōu)選地，一種新型環(huán)保的ic載板制備方法，其特征在于，先得到電路圖形再進(jìn)行離子注入處理再加厚處理或先離子注入處理再加厚處理再得到圖形。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對(duì)基底清洗后在其表面進(jìn)行離子注入，完成后，先后用化學(xué)鍍銅和電鍍銅技術(shù)在注入層表面鍍得銅層；在銅層上涂覆一層正性光刻膠，再利用掩模版并經(jīng)過曝光、顯影等處理得到電路圖形；然后用電解法處理樣板上除電路圖形以外的銅，最后將處理好的ic載板鑲嵌在pcb電路板上。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，一種新型環(huán)保的ic載板制備方法，其特征在于：在基底上涂覆一層負(fù)性光刻膠，再利用掩模版并經(jīng)過曝光、顯影等處理在得到電路圖形；將樣板清洗后在其表面上進(jìn)行離子注入；注入后，先后用化學(xué)鍍銅和電鍍銅技術(shù)在注入層表面鍍得銅層，最后將處理好的ic載板鑲嵌在pcb電路板上。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述離子注入的注入元素為金屬元素ni，cu，fe，au，ti或ag。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求書1所述方法，其特征在于離子注入處理的設(shè)備為連續(xù)寬束處理設(shè)備，處理直徑為300～900mm，束流為10～50ma，處理能力為2m/min。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用金屬真空蒸汽離子源(mevva)離子注入設(shè)備在陶瓷基底表面進(jìn)行離子注入，其注入電壓為0～50kv，注入劑量為1×10¹⁵～1×10¹⁷/cm²。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用金屬真空蒸汽離子源(mevva)離子注入設(shè)備在陶瓷基底表面進(jìn)行離子注入，注入深度為0～300nm。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，電鍍銅所電鍍的銅層的厚度為10～20um。

優(yōu)選地，根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，過程中電解處理和電鍍處理組成一個(gè)循環(huán)，以敷銅板為陽極，以經(jīng)過注入和化學(xué)鍍銅處理后的樣板為陰極。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)勢(shì)：

1、本發(fā)明提出的采用金屬真空蒸汽離子源(mevva)離子注入設(shè)備在陶瓷基底表面進(jìn)行離子注入以改變基底材料電學(xué)性能，mevva離子注入在陶瓷基底表面注入的離子濃度、深度分布可精確控制，注入金屬元素可選范圍廣。

2、本發(fā)明提出的第一種制備過程中使用電解法電解敷銅板上除電路圖形外的銅，其中電解液可以循環(huán)利用，相比于會(huì)產(chǎn)生大量污染刻蝕廢液傳統(tǒng)的刻蝕過程，極大的減少了對(duì)環(huán)境的污染。

3、本發(fā)明提出的第一種制備過程中把電解過程與電鍍銅過程組成一個(gè)循環(huán)，在電解敷銅板上除電路圖形外的銅的同時(shí)又將這些銅用于電鍍銅過程，從而大大提高了金屬銅的利用率。

4、本發(fā)明提出的第二種制備過程中在鍍銅時(shí)，由于僅對(duì)電路圖形部分進(jìn)行鍍銅，故不需要刻蝕過程來刻蝕多余的銅，因而不會(huì)產(chǎn)生對(duì)污染環(huán)境且難以處理的刻蝕廢液，減少了對(duì)環(huán)境的污染。

5、本發(fā)明提出的第二種制備過程中在鍍銅時(shí)，由于只對(duì)電路圖形部分進(jìn)行鍍銅，相比于傳統(tǒng)技術(shù)需要對(duì)整個(gè)板面進(jìn)行鍍銅而言，很大程度上節(jié)約了銅金屬資源。

6、本發(fā)明中制作的芯片等元件所在的ic載板體積小，板層薄，具有更高的精度，提高了電路板的整體性能。

7、本發(fā)明中將制作的芯片等元件所在的ic載板鑲嵌在匹配的pcb電路板上，傳統(tǒng)的pcb電路板基底是表面粗糙的環(huán)氧樹脂等，而芯片等元件對(duì)平整性要求較高，本發(fā)明的載板基底是表面光滑平整的陶瓷，因此在平整性的方面得到了優(yōu)化。

8、本發(fā)明中以陶瓷作為基板，材料成本低，且具有良好的導(dǎo)熱性和氣密性，同時(shí)本發(fā)明中的氧化鋁的陶瓷材料還具有與半導(dǎo)體硅相匹配的熱膨脹系數(shù)、高熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和低介電常數(shù)。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施例一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的附圖及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種新型環(huán)保的ic載板制備方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電路板表面示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的電路板結(jié)構(gòu)成分示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的mevva注入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中第一種制備過程實(shí)施例提供的電解過程與電鍍銅過程的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說明

100pcb電路板

110ic載板

120芯片等元件

200陶瓷基底

210注入——擴(kuò)散層

220銅層

300mevva離子源

310束斑

320出片口

330裝樣位置

340傳送履帶

350傳動(dòng)轉(zhuǎn)軸

360抽真空系統(tǒng)

370離子源陰極

400電源

410電解池

420陽極

430電解液

440陰極

具體實(shí)施步驟

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的各優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步說明：

方法實(shí)施例

近些年來，電子行業(yè)飛速發(fā)展并早已普及到人們的日常生活中，而幾乎所有的電子產(chǎn)品都有電路板元件，其帶來的污染廢液和金屬銅的消耗問題也越來越嚴(yán)重，本發(fā)明提出的方法中兩種制備過程都能極大地減少環(huán)境污染，同時(shí)又能有效地提高金屬銅的利用率從而節(jié)約銅金屬資源。

第一種制備過程，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供一種新型環(huán)保的ic載板制備方法的流程示意圖，其具體流程如圖1所示：

s110，制作標(biāo)準(zhǔn)的pcb電路板，ic載板以陶瓷為基底；

本步驟中，先制作一塊標(biāo)準(zhǔn)的pcb電路板，選取陶瓷作為ic載板的基底。

s120，對(duì)基底清洗后在其表面進(jìn)行離子注入，完成后，先后用化學(xué)鍍銅和電鍍銅技術(shù)在注入層表面鍍得銅層；

本步驟中，對(duì)ic載板的陶瓷基底進(jìn)行表面清洗，目的是為了去除基底表面的灰塵、大顆粒等其他雜質(zhì)，可選地是，在丙酮等溶劑中進(jìn)行超聲波清洗，清洗之后用金屬真空蒸汽離子源(mevva)離子注入設(shè)備對(duì)其表面進(jìn)行注入，設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖4所示，注入形成圖3中的注入——擴(kuò)散層，其中可選地是，注入的元素可以是所有的金屬元素，優(yōu)選地是ni，fe，au，ti，cu或ag，本發(fā)明中所選的注入元素為ni，其注入電壓為0～50kv，束流強(qiáng)度為0～10ma，注入劑量為1×10¹⁵～1×10¹⁷/cm²，注入深度為0～300nm。將注入完成后的樣板先進(jìn)行初步清洗以去除油污及其他雜質(zhì)，可選地是，在無水乙醇或丙酮中對(duì)其超聲波清洗，再將樣板放入ptcl4溶液中，由于活度的強(qiáng)弱，注入的ni會(huì)將pt⁴⁺離子置換出來形成pt單質(zhì)，pt單質(zhì)對(duì)陶瓷表面有催化活化的作用，有利于化學(xué)鍍銅的進(jìn)一步進(jìn)行，隨后將樣板放入化學(xué)鍍的鍍液中鍍上一層薄銅層。然后在這層薄銅層上用電鍍銅技術(shù)電鍍一層銅層，形成的圖3所示的銅層，其中可選的是，電鍍銅層厚度為10～20um。在這個(gè)步驟中，電鍍銅過程與最后一個(gè)步驟中的電解過程其實(shí)是一個(gè)循環(huán)，即在進(jìn)行電解過程時(shí)也進(jìn)行電鍍銅過程。

s130，在銅層上涂覆一層正性光刻膠，再利用掩模版并經(jīng)過曝光、顯影等處理得到電路圖形；

本步驟中，先將鍍銅后的樣板用正性光刻膠涂覆，可選地是，對(duì)上述涂覆完成后的陶瓷樣板進(jìn)行前烘(軟烘)處理除去光刻膠中大部分溶劑以及穩(wěn)定光刻膠的感光特性，之后把帶有如圖2所示的電路圖形的掩模版覆在光刻膠上，然后將樣板曝光處理，曝光后把樣板放入顯影液里顯影，對(duì)于本實(shí)施例中的正性光刻膠，就是將曝光區(qū)域的光刻膠在顯影液中溶解掉，即曝光顯影后有光刻膠的部分為轉(zhuǎn)移的電路圖形，經(jīng)過上述處理后的樣板再進(jìn)行后烘(硬烘、堅(jiān)膜)處理使余下的膠膜硬化。

s140，然后用電解法處理樣板上除電路圖形以外的銅，最后將處理好的ic載板鑲嵌在pcb電路板上。

不步驟中，如圖5所示，如s120過程中所述，電解過程與電鍍銅過程組成一個(gè)循環(huán)，電解液的主要成分為硫酸銅與硫酸，其他還有諸如cl-離子之類的活化劑以及添加劑等用以輔助電解與電鍍，以完成上述步驟后的敷銅板為陽極，以s120過程中需要電鍍的樣板為陰極，在陽極上電解掉除電路圖形外的銅，同時(shí)又將這些銅用于陰極上的電鍍。最后，去除板面上剩下的光刻膠。再將芯片、電阻、電容等元件裝在處理好的ic載板上，并將ic載板鑲嵌在s110過程中制作好的pcb基板上，如圖2所示。

第二種制備過程，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供一種新型環(huán)保的ic載板制備方法的流程示意圖，其具體流程如圖1所示：

s110，制作標(biāo)準(zhǔn)的pcb電路板，ic載板以陶瓷為基底；

本步驟中，先制作一塊標(biāo)準(zhǔn)的pcb電路板，選取絕緣且耐熱性能較好的陶瓷作為ic載板的基底。

s120，在基底上涂覆一層負(fù)性光刻膠，再利用掩模版并經(jīng)過曝光、顯影等處理在得到電路圖形；

本步驟中，先將陶瓷基底脫水烘烤，主要目的是去除陶瓷基底表面可能吸附的水分，再對(duì)陶瓷基底進(jìn)行增粘處理以增加板面與光刻膠的粘附性，處理后在陶瓷表面涂覆一層負(fù)性光刻膠。對(duì)上述涂覆完成后的陶瓷樣板進(jìn)行前烘(軟烘)處理除去光刻膠中大部分溶劑以及穩(wěn)定光刻膠的感光特性，之后把有電路圖形的掩模版覆蓋在光刻膠上，然后將樣板曝光處理，曝光后把樣板放入顯影液里顯影，對(duì)于本制備過程中的負(fù)性光刻膠，就是將未曝光區(qū)域的光刻膠在顯影液中溶解掉，即曝光顯影后未有光刻膠的部分為轉(zhuǎn)移的電路圖形，經(jīng)過上述處理后的樣板再進(jìn)行后烘(硬烘、堅(jiān)膜)處理使余下的膠膜硬化。

s130，將樣板清洗后在其表面上進(jìn)行離子注入；

本步驟中，將上述的樣板先進(jìn)行表面清洗，可選地，在丙酮等溶劑中進(jìn)行超聲波清洗，目的是為了去除基底表面的灰塵、大顆粒等其他雜質(zhì)，清洗之后用結(jié)構(gòu)如圖4所示金屬真空蒸汽離子源(mevva)離子注入設(shè)備對(duì)其表面進(jìn)行離子注入，其中可選地是，其中可選地是，注入的元素可以是所有的金屬元素，優(yōu)選地是ni，fe，au，ti，cu或ag，本發(fā)明中所選的注入元素為ni，注入電壓為0～50kv，束流強(qiáng)度為0～10ma，注入劑量為1×10¹⁵～1×10¹⁷/cm²，注入深度為0～300nm，注入過程其實(shí)就是在樣板上有電路圖形的部分注入了金屬ni，形成圖3中的注入——擴(kuò)散層。

s140，注入后，先后用化學(xué)鍍銅和電鍍銅技術(shù)在注入層表面鍍得銅層，最后將處理好的ic載板鑲嵌在pcb電路板上。

本步驟中，將注入完成后的樣板先進(jìn)行初步清洗以去除油污及其他雜質(zhì)，可選地是，在無水乙醇或丙酮中對(duì)其超聲波清洗，再將樣板放入ptcl4溶液中，由于金屬活度的強(qiáng)弱，注入的ni會(huì)將pt⁴⁺離子置換出來形成pt單質(zhì)，pt單質(zhì)對(duì)陶瓷表面有催化活化的作用，有利于化學(xué)鍍銅的進(jìn)一步進(jìn)行，隨后將樣板放入化學(xué)鍍的鍍液中鍍上一層薄銅層。然后在薄銅層上用電鍍銅技術(shù)進(jìn)行電鍍，即形成圖3中的銅層，其中可選地是，電鍍銅層厚度為10～20um。鍍完銅層之后去除余下的光刻膠，將裝有芯片等元件的ic載板鑲嵌在pcb電路板上，如圖2所示。