專利名稱：超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有超高導(dǎo)熱性能的雙面鋁基線路板及其制備方法，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前雙面鋁基板工藝還只是處在理論階段，極少有真正能實(shí)現(xiàn)雙面鋁基線路板加工工藝的產(chǎn)品成功應(yīng)用，而理論上的雙面鋁基板因熱傳導(dǎo)的局限性并沒有真正實(shí)現(xiàn)雙面鋁基板設(shè)計(jì)之目的。理論上的傳統(tǒng)雙面鋁基板生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝是塞孔處理，從而達(dá)到絕緣的目的。即PCB (中文名稱為印制電路板，是采用電子印刷術(shù)制作的印制電路板)成品要求的導(dǎo)電孔，需 要一次鉆孔，絕緣材料填孔，最后在填孔材料上二次鉆孔。目前的填孔材料極易產(chǎn)生缺陷，如填孔空洞導(dǎo)致的短路、熱沖擊時(shí)的金屬層剝離等，且工藝復(fù)雜。傳統(tǒng)壓合工藝生產(chǎn)的雙面鋁基線路板雖然導(dǎo)熱能力稍優(yōu)于FR-4覆銅板(環(huán)氧樹脂覆銅板中的一種)，但因介質(zhì)因素仍未達(dá)到大功率發(fā)熱半導(dǎo)體的封裝要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述的技術(shù)問題，提供一種具有超高導(dǎo)熱性能的雙面鋁基線路板，應(yīng)用在大功率LED器件或模組等需要超高導(dǎo)熱的領(lǐng)域，在滿足電器絕緣要求的同時(shí)提高基板的導(dǎo)熱散熱能力。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種超聞導(dǎo)熱雙面招基線路板，包括招基板材、在招基板材上開設(shè)的用于將所述招基板材上下兩面相連通的導(dǎo)電孔、及所述鋁基板材上下兩面和所述導(dǎo)電孔孔壁通過氧化方法處理的用于絕緣導(dǎo)熱的氧化鋁層、和按序附著在所述氧化鋁層表面的PVD復(fù)合涂層及通過PVD方法制備的用于制作導(dǎo)電線路的Cu涂層，所述PVD復(fù)合涂層至少包括通過PVD方法制備的用于絕緣導(dǎo)熱的DLC涂層。優(yōu)選的，所述PVD復(fù)合涂層還包括起過渡作用的第一 Si涂層、第二 Si涂層，所述PVD復(fù)合涂層的涂層結(jié)構(gòu)順序是第一 Si涂層一DLC涂層一第二 Si涂層。優(yōu)選的，為了能更好的起到過渡作用，所述PVD復(fù)合涂層與Cu涂層之間還設(shè)有一第三過渡涂層。所述第三過渡涂層可以為Ti涂層或Cr涂層或Ni涂層中的任意一種。優(yōu)選的，所述第一 Si涂層的厚度為100nm-500nm ;所述DLC涂層的厚度為0. 5um-5um;所述第二 Si涂層的厚度為100nm_500nm ;所述第三過渡涂層的厚度為100nm-500nm ;所述線路Cu涂層的厚度為5um。優(yōu)選的，為了達(dá)到導(dǎo)電或其他工藝方面的要求，所述Cu涂層的表面還設(shè)有通過電鍍方法制備得到的加厚銅層。優(yōu)選的，所述Cu涂層上設(shè)有防焊和保護(hù)作用的阻焊層，或/及起保護(hù)作用的表面處理層。當(dāng)超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板包括加厚銅層時(shí)，所述加厚銅層上設(shè)有防焊和保護(hù)作用的阻焊層，或/及起保護(hù)作用的表面處理層。本發(fā)明還揭示了一種超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板的制備方法，包括如下步驟 步驟一，鋁基板材清洗步驟，用超聲波設(shè)備清洗鋁基板材，并烘干；
步驟二，鋁基板材鉆孔步驟，對步驟一清洗完成的鋁基板材進(jìn)行導(dǎo)電孔的鉆孔處理；
步驟三，鋁基板材氧化步驟，將步驟二鉆孔后的鋁基板材放入溫度70°C的40g/L-100g/L氫氧化鈉溶液中堿蝕lmin-3min，再用10%硝酸中和；然后將鋁基板材放入溫度在IO0C -30°C的10g/L-40g/L酸液中進(jìn)行陽極氧化，所述酸液為硫酸和草酸的混合溶液，其中草酸溶質(zhì)含量為總?cè)苜|(zhì)的70%-100%，電流密度為lA/dm2-5A/dm2，氧化時(shí)長30min_120min ；氧化結(jié)束后用高溫水封孔10min-30min，得到形成在鋁基板材表面和導(dǎo)電孔孔壁表面的氧化鋁層；
步驟四，PVD復(fù)合涂層沉積步驟，按操作先后順序依次包括PVD預(yù)處理步驟、DLC涂層沉積步驟，其中
PVD預(yù)處理步驟，將經(jīng)過步驟三氧化后的鋁基板材夾于真空鍍膜室中，調(diào)節(jié)真空度高于
5.OX 10_4Pa，向真空鍍膜室內(nèi)通入純度為99. 999%的氬氣，流量lO-lOOsccm，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l_5Pa，開啟離子束電源，使用離子束對引入的氬氣進(jìn)行離化并轟擊所述鋁基板材，離子束的電壓為1000-3000V，轟擊時(shí)間10-30分鐘；
DLC涂層沉積步驟，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量300-500SCCm、純度為98%的乙炔氣體，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l_5Pa，開啟離子束電源，使用離子束對所述鋁基板材進(jìn)行DLC的鍍膜，電壓控制在800-2000V，并同時(shí)開啟偏壓電源，射頻偏壓的頻率為13. 56MHz,功率為50W-500W，沉積時(shí)間為120-160分鐘，得到的DLC涂層的厚度為0. 5-5 u m ；
步驟五，Cu涂層沉積步驟，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量50-70SCCm、純度為99. 999%的氬氣，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l_5Pa，開啟濺射電源，使用非平衡磁控濺射陰極對所述鋁基板材進(jìn)行Cu鍍膜，所述非平衡磁控濺射陰極上施加直流電壓為300-500V，沉積時(shí)間為20-40分鐘，得到的Cu涂層厚度為5 u m。優(yōu)選的，所述PVD預(yù)處理步驟和DLC涂層沉積步驟之間還包括起過渡作用的第一Si涂層沉積步驟，當(dāng)所述PVD預(yù)處理步驟結(jié)束后，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量50-70SCCm、純度為99. 999%的氬氣，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l_5Pa，開啟濺射電源，使用非平衡磁控濺射陰極對經(jīng)PVD預(yù)處理的鋁基板材進(jìn)行Si鍍膜，所述非平衡磁控濺射陰極上施加直流電壓為300-700V，沉積時(shí)間為5-20分鐘，得到厚度為100_500nm第一 Si涂層。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述DLC涂層沉積步驟后還包括起過渡作用的第二 Si涂層沉積步驟，當(dāng)所述DLC涂層沉積步驟結(jié)束后，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量50-70SCCm、純度為99. 999%的氬氣，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l-5Pa，開啟濺射電源，使用非平衡磁控濺射陰極對經(jīng)過所述DLC涂層沉積的鋁基板材進(jìn)行Si鍍膜，所述非平衡磁控濺射陰極上施加直流電壓為300-700V，沉積時(shí)間為5-20分鐘，得到厚度為100_500nm的第二 Si涂層。優(yōu)選的，所述DLC涂層沉積步驟和Cu涂層沉積步驟之間還包括第三過渡涂層沉積步驟，所述第三過渡涂層為Ti涂層或Cr涂層或Ni涂層，當(dāng)所述DLC涂層沉積步驟結(jié)束后，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量50-70SCCm純度為99. 999%的氬氣，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為o. l-5Pa，開啟濺射電源，使用非平衡磁控濺射陰極對經(jīng)過所述DLC涂層沉積的鋁基板材進(jìn)行Ti或Cr或Ni鍍膜，所述非平衡磁控濺射陰極上施加直流電壓為300-500V，沉積時(shí)間為5-20分鐘，得到Ti或Cr或Ni涂層的厚度為100_500nm。進(jìn)一步優(yōu)選的，當(dāng)所述PVD復(fù)合涂層還包括起過渡作用的第一 Si涂層和第二 Si涂層時(shí)，所述第二 Si涂層沉積步驟和Cu涂層沉積步驟之間還包括第三過渡涂層沉積步驟，所述第三過渡涂層為Ti涂層或Cr涂層或Ni涂層。當(dāng)所述第二 Si涂層沉積步驟結(jié)束后，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量50-70SCCm純度為99. 999%的氬氣，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l_5Pa，開啟濺射電源，使用非平衡磁控濺射陰極對經(jīng)過所述第二 Si涂層沉積的鋁基板材進(jìn)行Ti或Cr或Ni鍍膜 ，所述非平衡磁控濺射陰極上施加直流電壓為300-500V，沉積時(shí)間為5-20分鐘，得到Ti或Cr或Ni涂層的厚度為100_500nm。更為有目的的優(yōu)選的，上述方法還包括步驟六，加厚銅涂層電鍍步驟，在Cu涂層表面采用電鍍方法增設(shè)加厚銅層。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在
(I)鋁基線路板表面絕緣導(dǎo)熱層主要為氧化鋁層和DLC涂層，不含高分子材料，阻燃性能和抗老化性能優(yōu)異。(2)鋁基線路板表面絕緣層與導(dǎo)電孔的孔壁表面絕緣層是所含物質(zhì)相同、結(jié)構(gòu)一體的絕緣導(dǎo)熱體整體，不同于現(xiàn)有PCB加工工藝，即不需要填孔和化學(xué)沉銅的方法，工藝較簡單，成品率高。(3)與傳統(tǒng)壓合工藝生產(chǎn)的雙面鋁基線路板相比，本發(fā)明線路板的綜合導(dǎo)熱性能優(yōu)異，相同截面的銅涂層有更高的載流能力，整個(gè)線路板溫度擴(kuò)散均勻。


圖I為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的PVD復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的雙面鋁基線路板的結(jié)構(gòu)示意圖。其中
TTp基板材|12|氧化銀層|13|PVD復(fù)合涂jj
TI B焊層1 理層石導(dǎo)電孔
21已氧化鋁基板材22第一 Si涂層23 DLC涂層_
j~4|第二 Si涂層|25|第三過渡涂層 |26|cu涂層
具體實(shí)施例方式各種涂層技術(shù)不斷發(fā)展，為工業(yè)制造及人們的日常生活帶來許多進(jìn)步和便利。依托涂層技術(shù)，可以使產(chǎn)品或零部件獲得更好的表面性能，從而彌補(bǔ)材料本身所不具有的某些特性。類金剛石涂層(Diamond-like Carbon),或簡稱DLC涂層是含有金剛石結(jié)構(gòu)(sp3鍵)和石墨結(jié)構(gòu)(sp2鍵)的亞穩(wěn)非晶態(tài)物質(zhì)。涂層技術(shù)中，物理氣相沉積是指通過蒸發(fā)、電離或?yàn)R射等過程，產(chǎn)生金屬粒子并與反應(yīng)氣體反應(yīng)形成化合物沉積在工件表面，簡稱PVD。目前常用的PVD鍍膜技術(shù)主要分為三類，為真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)、真空濺射鍍膜技術(shù)和真空離子束鍍膜技術(shù)。其中，真空磁控濺射鍍膜技術(shù)是用高能粒子轟擊固體表面時(shí)能使固體表面的粒子獲得能量并逸出表面，沉積在基板上。真空離子束鍍膜技術(shù)是指在真空環(huán)境下被引入的氣體在離子束的電磁場共同作用下被離子化；被離子化的離子在離子束和基片之間的電場作用下被加速，并以高能粒子的形式轟擊或沉積在基片上；被引入的氣體根據(jù)工藝的需要，可能為Ar，H2或C2H2等，從而完成離子刻蝕清洗和離子束沉積等工藝。但是對于不同能量的選擇和不同的制備工藝，所制備的產(chǎn)品就能得到不同的性能。如圖2所示，本發(fā)明揭示了一種優(yōu)選的超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板，包括鋁基板材
11、在鋁基板材11上開設(shè)的用于將鋁基板材11上下兩面相連通的導(dǎo)電孔16、及鋁基板材11上下兩面和導(dǎo)電孔16孔壁通過氧化方法處理的用于絕緣導(dǎo)熱的氧化鋁層12、和附著在所述氧化鋁層12表面的PVD復(fù)合涂層13、還有PVD復(fù)合涂層13上的第三過渡涂層25及Cu涂層26。如圖I所示，覆在已氧化鋁基板材21表面的PVD復(fù)合涂層13至少包括通過PVD方法鍍膜的用于絕緣導(dǎo)熱的DLC涂層23。

當(dāng)然，為了達(dá)到更好的過渡作用，PVD復(fù)合涂層13還可以包括第一 Si涂層22、第
二Si涂層24，本實(shí)施例的PVD復(fù)合涂層的涂層結(jié)構(gòu)順序是第一 Si涂層一DLC涂層一第二Si涂層。本發(fā)明PVD復(fù)合涂層13的表面之上設(shè)有起過渡作用的第三過渡涂層25、及起導(dǎo)電作用的Cu涂層26和\或加厚Cu層(圖中未示出)，本實(shí)施例的第三過渡涂層25 —般采用Ti或Cr或Ni涂層的任意一種，其涂層結(jié)構(gòu)順序是Ti或Cr或Ni涂層一Cu涂層一加厚Cu層；或者是Ti或Cr或Ni涂層一Cu涂層。下面詳細(xì)介紹本發(fā)明的金屬基線路板的制備方法
步驟一，鋁基板材清洗，用超聲波設(shè)備清洗鋁基板材11，并烘干；
步驟二，鉆導(dǎo)電孔16，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求，對步驟一清洗完成的鋁基板材鉆孔處理；步驟三，陽極氧化鋁基板材，將步驟二鉆孔后的鋁基板材11放入溫度70°C的40g/L-100g/L氫氧化鈉溶液中堿蝕lmin-3min，再用10%硝酸中和；然后將鋁基板材11放入溫度在10°C -30°C的10g/L-40g/L酸液中進(jìn)行陽極氧化，所述酸液為硫酸和草酸的混合溶液，其中草酸溶質(zhì)含量為總?cè)苜|(zhì)的70%-100%，電流密度為lA/dm2-5A/dm2，氧化時(shí)長30min-120min ;氧化結(jié)束后用高溫水封孔10min-30min即得到氧化招層12 ;當(dāng)然,氧化招層12也可采用微弧氧化技術(shù)長成，氧化鋁層12的厚度一般為14-60 iim。步驟四，PVD復(fù)合涂層的沉積步驟，包括PVD預(yù)處理步驟和DLC涂層沉積步驟，為了提高相鄰兩層之間的結(jié)合力，PVD復(fù)合涂層沉積步驟還可以包括如第一 Si涂層和第二 Si涂層沉積步驟，具體為
(I)PVD預(yù)處理步驟，將經(jīng)過步驟三氧化后的鋁基板材11夾于真空鍍膜室中，調(diào)節(jié)真空度高于5. OX 10_4Pa，向真空鍍膜室內(nèi)通入純度為99. 999%的氬氣，流量lO-lOOsccm，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l_5Pa，開啟離子束電源，使用離子束對引入的氬氣進(jìn)行離化并轟擊鋁基板材11，離子束的電壓為1000-3000V，轟擊時(shí)間10-30分鐘；
⑵第一 Si涂層沉積，當(dāng)所述PVD預(yù)處理步驟結(jié)束后，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量50-70SCCm、純度為99. 999%的氬氣，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l_5Pa，開啟帶有Si靶濺射電源，使用非平衡磁控濺射陰極對經(jīng)PVD預(yù)處理的鋁基板材11進(jìn)行Si鍍膜，所述非平衡磁控濺射陰極上施加直流電壓為300-700V，沉積時(shí)間為5-20分鐘，第一 Si涂層
22的厚度為100-500nm ；(3)DLC涂層沉積，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量300-500sCCm、純度為98%的乙炔氣體，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l_5Pa，開啟離子束電源，使用離子束對經(jīng)過所述第一Si涂層沉積的鋁基板材11進(jìn)行DLC的鍍膜，開啟離子束電源，電壓控制在800-2000V，并同時(shí)開啟偏壓電源，射頻偏壓的頻率為13. 56MHz，功率為50-500W，沉積時(shí)間為120-160分鐘，DLC涂層23的厚度為0. 5-5 u m,該DLC涂層23導(dǎo)熱系數(shù)為800-2000W/mK，超越了現(xiàn)有的絕緣材料，甚至銀和銅，DLC涂層23的重要作用是橫向?qū)?，使熱量快速擴(kuò)散，整個(gè)線路板溫度均勻，特別適合半導(dǎo)體點(diǎn)熱源的散熱；
⑷第二 Si涂層沉積，當(dāng)所述DLC涂層沉積步驟結(jié)束后，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量50-70SCCm、純度為99. 999%的氬氣，使用非平衡磁控濺射陰極對經(jīng)過所述DLC涂層沉積的鋁基板材進(jìn)行Si鍍膜，所述非平衡磁控濺射陰極上施加直流電壓為300-700V，沉積時(shí)間為5-20分鐘即得第二 Si涂層24，其厚度為100-500nm。步驟五，金屬Cu涂層的沉積步驟，為了提高PVD復(fù)合涂層和Cu涂層之間的結(jié)合力，還包括一 Ti或Cr或Ni涂層沉積步驟,具體為
⑴Ti或Cr或Ni涂層沉積，當(dāng)所述第二 Si涂層沉積步驟結(jié)束后，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量50-70SCCm的氬氣，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l-5Pa，開啟Ti或Cr或Ni靶濺射電源，使用非平衡磁控濺射陰極對經(jīng)過所述第二 Si涂層沉積的鋁基板材進(jìn)行Ti或Cr或Ni鍍膜，所述非平衡磁控濺射陰極上施加直流電壓為300-500V，沉積時(shí)間為5_20分鐘即得Ti或Cr或Ni涂層25，其厚度為100_500nm ； ⑵Cu涂層沉積，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量50-70SCCm、純度為99. 999%的氬氣，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l_5Pa，開啟帶有銅靶濺射陰極電源，使用非平衡磁控濺射陰極對經(jīng)過所述Ti或Cr或Ni涂層沉積的鋁基板材進(jìn)行Cu鍍膜，所述非平衡磁控濺射陰極上施加直流電壓為300-500V，沉積時(shí)間20-40分鐘得到Cu涂層26，Cu涂層26的厚度為5 u m。步驟六，加厚銅涂層電鍍步驟，根據(jù)導(dǎo)電或其他工藝需要可在金屬涂層中的Cu涂層表面增設(shè)加厚銅，加厚銅可采用傳統(tǒng)的電鍍方法得到。加厚銅電鍍完成后，由于自然界的銅在空氣中傾向于以氧化物的形式存在，不大可能長期保持為原銅，因此需要對銅進(jìn)行其他處理。在經(jīng)過蝕刻線路，印阻焊形成阻焊層14，印字符之后，在Cu涂層或加厚銅涂層表面進(jìn)行表面處理形成具有保護(hù)作用的表面處理層15、保證良好的可焊性或電性，最后成型為最終產(chǎn)品，由于工藝與普通雙面板工藝相同，在此不再贅述。上述方法中，當(dāng)不存在其過渡作用的Si涂層時(shí)，可在DLC涂層的表面直接沉積第三過渡涂層沉積，繼而沉積Cu涂層。當(dāng)然，為了其他工藝要求的選擇，也可省去第三過渡涂層沉積步驟，即在DLC涂層的表面直接沉積Cu涂層。惟以上所述者，僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施之范圍，即大凡依本發(fā)明申請專利范圍及發(fā)明說明內(nèi)容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專利涵蓋之范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板，其特征在于包括鋁基板材(11)、在鋁基板材(11)上開設(shè)的用于將所述鋁基板材(11)上下兩面相連通的導(dǎo)電孔(16)、及所述鋁基板材(11)上下兩面和所述導(dǎo)電孔(16)孔壁通過氧化方法處理的用于絕緣導(dǎo)熱的氧化鋁層(12)、和按序附著在所述氧化鋁層(12)表面的PVD復(fù)合涂層(13)及通過PVD方法制備的用于制作導(dǎo)電線路的Cu涂層(26)，所述PVD復(fù)合涂層(13)至少包括通過PVD方法制備的用于絕緣導(dǎo)熱的DLC涂層(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板，其特征在于所述PVD復(fù)合涂層(13)還包括起過渡作用的第一 Si涂層(22)、第二 Si涂層(24)，所述PVD復(fù)合涂層的涂層結(jié)構(gòu)順序是第一 Si涂層(22) — DLC涂層(23) —第二 Si涂層(24)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的任意一種超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板，其特征在于所述PVD復(fù)合涂層(13)與Cu涂層(26)之間還設(shè)有一起過渡作用的第三過渡涂層(25)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板，其特征在于所述第三過渡涂層(25)為Ti涂層或Cr涂層或Ni涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板，其特征在于所述第一Si涂層(22)的厚度為100nm-500nm ;所述DLC涂層(23)的厚度為0. 5um-5um ;所述第二 Si涂層(24)的厚度為100nm-500nm ;所述第三過渡涂層(25)的厚度為100nm-500nm ;所述線路Cu涂層(26)的厚度為5um。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板，其特征在于所述Cu涂層(26)的表面還設(shè)有通過電鍍方法制備得到的加厚銅層。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的任意一種超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板，其特征在于所述Cu涂層(26)或加厚銅層上設(shè)有防焊和保護(hù)作用的阻焊層(14)，或/及起保護(hù)作用的表面處理層(15)。
8.一種超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板的制備方法，其特征在于包括如下步驟， 步驟一，鋁基板材清洗步驟，用超聲波設(shè)備清洗鋁基板材(11)，并烘干； 步驟二，鋁基板材鉆孔步驟，對步驟一清洗完成的鋁基板材(11)進(jìn)行導(dǎo)電孔(16 )的鉆孔處理； 步驟三，鋁基板材氧化步驟，將步驟二鉆孔后的鋁基板材(11)放入溫度70°C的40g/L-100g/L氫氧化鈉溶液中堿蝕lmin-3min，再用10%硝酸中和；然后將鋁基板材(11)放入溫度在10°C -30°C的10g/L-40g/L酸液中進(jìn)行陽極氧化，所述酸液為硫酸和草酸的混合溶液，其中草酸溶質(zhì)含量為總?cè)苜|(zhì)的70%-100%，電流密度為lA/dm2-5A/dm2，氧化時(shí)長30min-120min ;氧化結(jié)束后用高溫水封孔10min-30min,得到形成在招基板材(11)表面和導(dǎo)電孔(16 )孔壁表面的氧化鋁層(12); 步驟四，PVD復(fù)合涂層沉積步驟，按操作先后順序依次包括PVD預(yù)處理步驟、DLC涂層沉積步驟，其中 PVD預(yù)處理步驟，將經(jīng)過步驟三氧化后的鋁基板材(11)夾于真空鍍膜室中，調(diào)節(jié)真空度高于5. OX 10_4Pa，向真空鍍膜室內(nèi)通入純度為99. 999%的氬氣，流量lO-lOOsccm，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l_5Pa，開啟離子束電源，使用離子束對引入的氬氣進(jìn)行離化并轟擊所述鋁基板材(11)，離子束的電壓為1000-3000V，轟擊時(shí)間10-30分鐘； DLC涂層沉積步驟，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量300-500SCCm、純度為98%的乙炔氣體，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l_5Pa，開啟離子束電源，使用離子束對所述鋁基板材(11)進(jìn)行DLC的鍍膜，電壓控制在800-2000V，并同時(shí)開啟偏壓電源，射頻偏壓的頻率為13. 56MHz，功率為50W-500W，沉積時(shí)間為120-160分鐘，得到的DLC涂層(23)的厚度為0.5-5 u m ； 步驟五，Cu涂層沉積步驟，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量50-70SCCm、純度為99. 999%的氬氣，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l_5Pa，開啟濺射電源，使用非平衡磁控濺射陰極對所述鋁基板材(11)進(jìn)行Cu鍍膜，所述非平衡磁控濺射陰極上施加直流電壓為300-500V，沉積時(shí)間為20-40分鐘，得到的Cu涂層(26)厚度為5 y m。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板的制備方法，其特征在于所述PVD預(yù)處理步驟和DLC涂層沉積步驟之間還包括起過渡作用的第一 Si涂層沉積步驟， 當(dāng)所述PVD預(yù)處理步驟結(jié)束后，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量50-70SCCm、純度為 99. 999%的氬氣，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l-5Pa，開啟濺射電源，使用非平衡磁控濺射陰極對經(jīng)PVD預(yù)處理的鋁基板材(11)進(jìn)行Si鍍膜，所述非平衡磁控濺射陰極上施加直流電壓為300-700V，沉積時(shí)間為5-20分鐘，得到厚度為100_500nm第一 Si涂層(22)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板的制備方法，其特征在于所述DLC涂層沉積步驟后還包括起過渡作用的第二 Si涂層沉積步驟，當(dāng)所述DLC涂層沉積步驟結(jié)束后，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量50-70SCCm、純度為99. 999%的氬氣，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l_5Pa，開啟濺射電源，使用非平衡磁控濺射陰極對經(jīng)過所述DLC涂層沉積的鋁基板材(11)進(jìn)行Si鍍膜，所述非平衡磁控濺射陰極上施加直流電壓為300-700V，沉積時(shí)間為5-20分鐘，得到厚度為100_500nm的第二 Si涂層(24)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板的制備方法，其特征在于所述DLC涂層沉積步驟和Cu涂層沉積步驟之間還包括第三過渡涂層沉積步驟，所述第三過渡涂層(25)為Ti涂層或Cr涂層或Ni涂層，當(dāng)所述DLC涂層沉積步驟結(jié)束后，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量50-70sccm純度為99. 999%的氬氣，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l-5Pa，開啟濺射電源，使用非平衡磁控濺射陰極對經(jīng)過所述DLC涂層沉積的鋁基板材(11)進(jìn)行Ti或Cr或Ni鍍膜，所述非平衡磁控濺射陰極上施加直流電壓為300-500V，沉積時(shí)間為5-20分鐘，得到Ti或Cr或Ni涂層的厚度為100_500nm。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板的制備方法，其特征在于所述第二 Si涂層沉積步驟和Cu涂層沉積步驟之間還包括第三過渡涂層沉積步驟，所述第三過渡涂層(25)為Ti涂層或Cr涂層或Ni涂層，當(dāng)所述第二 Si涂層沉積步驟結(jié)束后，向真空鍍膜室內(nèi)通入氣流量50-70SCCm純度為99. 999%的氬氣，并保持真空鍍膜室內(nèi)的工藝真空度為0. l_5Pa，開啟濺射電源，使用非平衡磁控濺射陰極對經(jīng)過所述第二 Si涂層沉積的鋁基板材(11)進(jìn)行Ti或Cr或Ni鍍膜，所述非平衡磁控濺射陰極上施加直流電壓為300-500V，沉積時(shí)間為5-20分鐘，得到Ti或Cr或Ni涂層的厚度為100_500nm。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板的制備方法，其特征在于還包括步驟六，加厚銅涂層電鍍步驟，在Cu涂層(26 )表面采用電鍍方法增設(shè)加厚銅層。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超高導(dǎo)熱雙面鋁基線路板及其制備方法，包括鋁基板材、在鋁基板材上開設(shè)的用于將所述鋁基板材上下兩面相連通的導(dǎo)電孔、及所述鋁基板材上下兩面和所述導(dǎo)電孔孔壁通過氧化方法處理的用于絕緣導(dǎo)熱的氧化鋁層、附著在所述氧化鋁層表面的DLC涂層和金屬Cu涂層。本發(fā)明的雙面鋁基線路板不僅綜合導(dǎo)熱性能優(yōu)異而且表面絕緣導(dǎo)熱層不含高分子材料，阻燃性能和抗老化性能優(yōu)異，且本發(fā)明的表面絕緣層與導(dǎo)電孔的孔壁表面絕緣層是所含物質(zhì)相同、結(jié)構(gòu)一體的絕緣導(dǎo)熱整體，不需要填孔和化學(xué)沉銅的方法，工藝較簡單，成品率高。
文檔編號(hào)H05K1/02GK102740591SQ20121023516
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者張國昌, 錢濤, 阮國宇 申請人:蘇州熱馳光電科技有限公司