一种dpc陶瓷基板
镀铜预处理方法
技术领域
1.本发明涉及陶瓷基板领域,具体是一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法。
背景技术:
2.陶瓷镀铜基板(dpc),因具有高热导率、耐腐蚀性好、耐温性好、低热膨胀系数、高机械强度、可靠性高等优点,被广泛应用于大功率电力半导体模块、半导体致冷器、led散热基板、太阳能电池组件等领域。
3.市场现有的dpc基板处理工艺一般包括磁控溅射镀钛铜、化学前处理、图形转移、镀铜前预处理、电镀铜、表面处理,其中在镀铜时会进行预处理,通常用普通除油剂与微蚀液,但是发现其去氧化、油脂等污染物的能力较差,不易漂洗干净;间接造成镀铜后表面凹坑凸起较多,且普遍存在电镀针眼,严重影响dpc产品的良率。
技术实现要素:
4.本发明的目的在于提供一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,以解决现有技术中的问题。
5.为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
6.一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,包括以下步骤:
7.s1:瓷片清洗:18-25℃将瓷片放入清洗液中超声5-30min,依次超声水洗1-3min、溢流水洗、吸水滚轮,然后在80℃-100℃热风烘干3-5min;
8.s2:溅射种子层:在瓷片表面溅射钛或钛钨合金作为种子层,然后在种子层上溅射一层铜层;
9.s3:化学前处理:水平前处理线,包括除油、微蚀、酸性、水洗、烘干,水平线传送速度为1-2m/min;
10.s4:制备感光干膜;
11.s5:贴膜:将感光干膜贴合在铜层上;
12.s6:曝光:曝光固化;
13.s7:显影:用显影液冲洗未固化的感光干膜;
14.s8:plasma等离子清洗:清洗气压10-100pa,清洗时间3-20min;
15.s9:除油微蚀:用酸性除油剂除油5-10min;转移到微蚀液中微蚀10-60s;
16.s10:电镀厚铜:转移到电镀液中进行电镀铜;所用电镀液的组分为:硫酸铜100-110g/l、硫酸180-200g/l、氯离子50-60mg/l、整平剂10-30g/l、光亮剂1-5g/l,余量为去离子水。
17.进一步的,步骤s1中清洗液为无水乙醇、异丙醇、丙酮中的一种或几种混合;s9中微蚀液为硫酸-双氧水体系、硫酸-过硫酸钠体系中一种。
18.进一步的,步骤s2中种子层的厚度为50-300nm,铜层厚度为500-2000nm。
19.进一步的,显影液为0.8%-1.2%的碳酸钠溶液,显影速度0.8-1.2m/min。
20.进一步的,步骤s5中贴膜温度100-120℃,速度0.8-1.2m/min。
21.进一步的,步骤s6曝光波长为365nm,曝光能量为40mj/cm2。
22.本发明提供了一种适用于dpc产品镀铜前处理的工艺方法,对贴膜显影后的陶瓷基板进行表面处理,在处理时先对陶瓷基板进行化学清洗,去除表面杂质;然后在陶瓷基板表面贴一层感光干膜,进行图形对位曝光、显影,铜层表面会部分被干膜覆盖,实现了局部能电镀加厚。
23.为了保证电镀前会获得清洁的表面,本发明用plasma处理和除油剂清洁处理,使镀铜前的表面清洁效果最佳,镀铜后消除大部分凸起、坑洞及电镀针眼,从而协同提高了生产良率。
24.进一步的,步骤s8所用气体为氧气、氩气、氢气、四氟化碳中的一种或几种混合。
25.本发明用离子清洗对表面进行清洁,利用清洗气体的等离子体的活性组分:离子、电子、原子、活性基团、激发态的核素(亚稳态)、光子,来撞击被清洗陶瓷表面的基板的原子或分子的结合键,使其形成挥发性气体水和二氧化碳,再由真空系统带走,从而实现表面清洁的目的。
26.本发明提供一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,采用贴合感光干膜对表面进行保护,镀完铜后再去除保护层的方法来达到局部电镀加厚的目的;
27.通过成分限定及相应工艺制备一种耐高温、电镀后去除简单、剥离性好的感光干膜,使得保护层与铜层具有良好的结合力同时兼具易剥离效果,得到高精度局部电镀加厚。
28.进一步的,包括以下步骤:
29.(1)将酚醛环氧
丙烯酸酯、混合二元酸酯混合搅拌,加入对羟基苯甲醚、对苯二酚继续搅拌;加入四氢苯酐、四甲基苯,升温至105-110℃反应4-5h;加入叔碳酸缩水甘油酯、四甲基苯,在110-115℃下反应3-4h,当酸值为45mgkoh/g时结束反应,得到感光
树脂;
30.(2)将感光树脂、改性
聚氨酯丙烯酸酯树脂、二氧化硅、酞箐、安息香双甲醚超声搅拌,研磨至颗粒细度为3-5μm,得到感光干膜。
31.进一步的,以质量份数计,感光干膜中各组分含量为:40-50份感光树脂、20-30份改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、4-8份二氧化硅、1-2份酞箐、2-3份安息香双甲醚。
32.本发明通过在酚醛环氧丙烯酸酯树脂侧链引入支化脂肪碳链,用叔碳酸缩水甘油酯对酚醛环氧丙烯酸酯树脂进行增韧改性,制备感光树脂,提高干膜的柔韧性及耐温性。
33.四氢苯酐与酚醛环氧丙烯酸酯树脂分子链上的羟基反应得到碱溶性酚醛环氧丙烯酸酯树脂,在显影时,未经光处理部分是线性结构,采用显影液去除溶解,在紫外曝光后形成体型的网状结构,可以清洗干净,保证不留残胶,提高局部电镀精度;且叔碳酸缩水甘油酯与树脂分子侧链的部分羧基反应得到一种叔碳酸缩水甘油酯改性酚醛环氧丙烯酸酯树脂,即为感光树脂;侧链引入支化脂肪碳链,可提高感光干膜的耐热性、耐化学性以及硬度;支化脂肪碳链降低感光干膜的黏度,降低硬度,提高柔韧性;同时保护所在聚合物链自身和相邻单体的酯键免受水解。
34.为了提高感光干膜未固化的膜容易被显影液溶解,且不会导致感光干膜在曝光下难以聚合,不利于光固化,因此对感光树脂与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中羟基的摩尔之和与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中异氰酸基的摩尔比进行限定,为1:(1.2-1.6)。
35.进一步的,改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备包括以下步骤:将异佛尔酮二异氰酸
酯、二辛基双羟基双咪唑筠盐混合搅拌,除水后加入聚醚多元醇,加入的二月桂酸二丁基锡,升温至40-45℃下反应2-3h;滴加丙烯酸羟乙酯,反应3h,得到改性聚氨酯丙烯酸酯树脂。
36.本发明中加入了少量安息香双甲醚作为光敏剂来促进光固化速率;光敏剂的含量对感光干膜硬度的影响大,当光敏剂的含量过低,会导致活性基团的分裂不足,降低光固化效率;但是含量过高会产生过多的活性基团,高频率的碰撞会导致这些基团的笼闭效应,易出现链中断,影响感光干膜的硬度,因此限定引发剂添加量,消解感光树脂单独加入引起的降低干膜的硬度,有效提高感光干膜的力学强度;
37.将二氧化硅、酞箐与本发明中的改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、感光树脂共混,在改善聚合物相容性的同时,提高反应平滑性与光敏性,消除显影时会出现的显影残留;
38.因此限定感光干膜的曝光时间为21-25s;当曝光时间低于21s时,过低的曝光量影响光固化感光干膜的聚合转化率,造成交联密度过低出现欠固化,使制备的感光干膜具有较大变形率;当曝光时间高于25s时会发生过固化,导致变形率大幅提高,降低局部电镀加厚的精度尺寸。
39.本发明的有益效果:
40.本发明提供一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,在处理时先对陶瓷基板进行化学清洗,去除表面杂质;然后在陶瓷基板表面贴一层感光干膜,进行图形对位曝光、显影,铜层表面会部分被干膜覆盖;通过成分限定制备一种耐高温、易剥离的感光干膜,采用贴合感光干膜对不需要局部电镀的表面进行保护,后再去除感光干膜的方法来达到实现了局部电镀加厚的目的;
41.保证电镀前会获得清洁的表面,本发明用plasma处理和除油剂清洁处理,使镀铜前的表面清洁效果最佳,镀铜后消除大部分凸起、坑洞及电镀针眼,从而协同提高了生产良率;用离子清洗对表面进行清洁,利用清洗气体的等离子体的活性组分:离子、电子、原子、活性基团、激发态的核素(亚稳态)、光子,来撞击被清洗陶瓷表面的基板的原子或分子的结合键,使其形成挥发性气体水和二氧化碳,再由真空系统带走,从而实现表面清洁的目的。
42.用四氢苯酐与酚醛环氧丙烯酸酯树脂分子链上的羟基反应得到碱溶性酚醛环氧丙烯酸酯树脂,在显影时,未经光处理部分是线性结构,采用显影液去除溶解,在紫外曝光后形成体型的网状结构,可以清洗干净,保证不留残胶,提高局部电镀精度;且叔碳酸缩水甘油酯与树脂分子侧链的部分羧基反应得到一种叔碳酸缩水甘油酯改性酚醛环氧丙烯酸酯树脂,即为感光树脂;侧链引入支化脂肪碳链,可提高感光干膜的耐热性、耐化学性以及硬度;支化脂肪碳链降低感光干膜的黏度,降低硬度,提高柔韧性;同时保护所在聚合物链自身和相邻单体的酯键免受水解。
43.为了提高感光干膜未固化的膜容易被显影液溶解,且不会导致感光干膜在曝光下难以聚合,不利于光固化,因此对感光树脂与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中羟基的摩尔之和与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中异氰酸基的摩尔比进行限定,为1:(1.2-1.6)。
44.加入了少量安息香双甲醚作为光敏剂来促进光固化速率;光敏剂的含量对感光干膜硬度的影响大,当光敏剂的含量过低,会导致活性基团的分裂不足,降低光固化效率;但是含量过高会产生过多的活性基团,高频率的碰撞会导致这些基团的笼闭效应,易出现链中断,影响感光干膜的硬度,因此限定引发剂添加量,消解感光树脂单独加入引起的降低干
膜的硬度,有效提高感光干膜的力学强度;
45.将二氧化硅、酞箐与本发明中的改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、感光树脂共混,在改善聚合物相容性的同时,提高反应平滑性与光敏性,消除显影时会出现的显影残留;限定感光干膜的曝光时间,协同提升局部电镀加厚的精度尺寸。
具体实施方式
46.下面将结合本发明的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
47.需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后
……
,则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
48.以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明,应当理解,以下实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
49.实施例1
50.一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,包括以下步骤:
51.s1:瓷片清洗:18℃将瓷片放入清洗液中超声5min,依次超声水洗1min、溢流水洗、吸水滚轮,然后在80℃热风烘干3min;清洗液为无水乙醇;
52.s2:溅射种子层:在瓷片表面溅射钛或钛钨合金作为种子层,然后在种子层上溅射一层铜层;种子层的厚度为50nm,铜层厚度为500nm;
53.s3:化学前处理:水平前处理线,包括除油、微蚀、酸性、水洗、烘干,水平线传送速度为1m/min;
54.s4:制备感光干膜;
55.(1)将80g酚醛环氧丙烯酸酯、9g混合二元酸酯混合搅拌,加入0.03g对羟基苯甲醚、0.04g对苯二酚继续搅拌;加入20.2g四氢苯酐、7.3g四甲基苯,升温至105℃反应4h;加入4g叔碳酸缩水甘油酯、18g四甲基苯,在110℃下反应3h,当酸值为45mgkoh/g时结束反应,得到感光树脂;
56.(2)将感光树脂、改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、二氧化硅、酞箐、安息香双甲醚超声搅拌,研磨至颗粒细度为3μm,得到感光干膜;
57.以质量份数计,感光干膜中各组分含量为:40份感光树脂、20份改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、4份二氧化硅、1份酞箐、2份安息香双甲醚;感光树脂与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中羟基的摩尔之和与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中异氰酸基的摩尔比进行限定,为1:1.2;
58.改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备包括以下步骤:将5g异佛尔酮二异氰酸酯、10g二辛基双羟基双咪唑筠盐混合搅拌,除水后加入3g聚醚多元醇,加入的1g二月桂酸二丁基锡,升温至40℃下反应2h;滴加5g丙烯酸羟乙酯,反应3h,得到改性聚氨酯丙烯酸酯树脂;
59.s5:贴膜:将感光干膜贴合在铜层上;贴膜温度100℃,速度0.8m/min;
60.s6:曝光:曝光固化;曝光波长为365nm,曝光能量为40mj/cm2,曝光时间21s;
61.s7:显影:用显影液冲洗未固化的感光干膜;显影液为0.8%的碳酸钠溶液,显影速度0.8m/min;
62.s8:plasma等离子清洗:清洗气压10pa,清洗时间3min;所用气体为氧气;
63.s9:除油微蚀:用酸性除油剂除油5min;转移到微蚀液中微蚀10s;微蚀液为硫酸-双氧水体系;
64.s10:电镀厚铜:转移到电镀液中进行电镀铜;所用电镀液的组分为:硫酸铜100g/l、硫酸180g/l、氯离子50mg/l、整平剂10g/l、光亮剂1g/l,余量为去离子水。
65.实施例2
66.一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,包括以下步骤:
67.s1:瓷片清洗:20℃将瓷片放入清洗液中超声20min,依次超声水洗2min、溢流水洗、吸水滚轮,然后在90℃热风烘干4min;清洗液为异丙醇;
68.s2:溅射种子层:在瓷片表面溅射钛或钛钨合金作为种子层,然后在种子层上溅射一层铜层;种子层的厚度为200nm,铜层厚度为1000nm;
69.s3:化学前处理:水平前处理线,包括除油、微蚀、酸性、水洗、烘干,水平线传送速度为2m/min;
70.s4:制备感光干膜;
71.(1)将80g酚醛环氧丙烯酸酯、9g混合二元酸酯混合搅拌,加入0.03g对羟基苯甲醚、0.04g对苯二酚继续搅拌;加入20.2g四氢苯酐、7.3g四甲基苯,升温至108℃反应4.5h;加入4g叔碳酸缩水甘油酯、18g四甲基苯,在112℃下反应3.5h,当酸值为45mgkoh/g时结束反应,得到感光树脂;
72.(2)将感光树脂、改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、二氧化硅、酞箐、安息香双甲醚超声搅拌,研磨至颗粒细度为4μm,得到感光干膜;
73.以质量份数计,感光干膜中各组分含量为:45份感光树脂、25份改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、6份二氧化硅、1.5份酞箐、2.5份安息香双甲醚;感光树脂与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中羟基的摩尔之和与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中异氰酸基的摩尔比进行限定,为1:1.5;
74.改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备包括以下步骤:将5g异佛尔酮二异氰酸酯、10g二辛基双羟基双咪唑筠盐混合搅拌,除水后加入3g聚醚多元醇,加入的1g二月桂酸二丁基锡,升温至42℃下反应2.5h;滴加5g丙烯酸羟乙酯,反应3h,得到改性聚氨酯丙烯酸酯树脂;
75.s5:贴膜:将感光干膜贴合在铜层上;贴膜温度110℃,速度1m/min;
76.s6:曝光:曝光固化;曝光波长为365nm,曝光能量为40mj/cm2;曝光时间23s;
77.s7:显影:用显影液冲洗未固化的感光干膜;显影液为1%的碳酸钠溶液,显影速度1m/min;
78.s8:plasma等离子清洗:清洗气压60pa,清洗时间10min;所用气体为氢气;
79.s9:除油微蚀:用酸性除油剂除油8min;转移到微蚀液中微蚀40s;微蚀液为硫酸-过硫酸钠体系;
80.s10:电镀厚铜:转移到电镀液中进行电镀铜;所用电镀液的组分为:硫酸铜105g/l、硫酸190g/l、氯离子55mg/l、整平剂20g/l、光亮剂3g/l,余量为去离子水。
81.实施例3
82.一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,包括以下步骤:
83.s1:瓷片清洗:25℃将瓷片放入清洗液中超声30min,依次超声水洗3min、溢流水洗、吸水滚轮,然后在100℃热风烘干5min;清洗液为丙酮;
84.s2:溅射种子层:在瓷片表面溅射钛或钛钨合金作为种子层,然后在种子层上溅射一层铜层;种子层的厚度为300nm,铜层厚度为2000nm;
85.s3:化学前处理:水平前处理线,包括除油、微蚀、酸性、水洗、烘干,水平线传送速度为2m/min;
86.s4:制备感光干膜;
87.(1)将80g酚醛环氧丙烯酸酯、9g混合二元酸酯混合搅拌,加入0.03g对羟基苯甲醚、0.04g对苯二酚继续搅拌;加入20.2g四氢苯酐、7.3g四甲基苯,升温至110℃反应5h;加入4g叔碳酸缩水甘油酯、18g四甲基苯,在115℃下反应4h,当酸值为45mgkoh/g时结束反应,得到感光树脂;
88.(2)将感光树脂、改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、二氧化硅、酞箐、安息香双甲醚超声搅拌,研磨至颗粒细度为5μm,得到感光干膜;
89.以质量份数计,感光干膜中各组分含量为:50份感光树脂、30份改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、8份二氧化硅、2份酞箐、3份安息香双甲醚;感光树脂与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中羟基的摩尔之和与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中异氰酸基的摩尔比进行限定,为1:1.6;
90.改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备包括以下步骤:将5g异佛尔酮二异氰酸酯、10g二辛基双羟基双咪唑筠盐混合搅拌,除水后加入3g聚醚多元醇,加入的1g二月桂酸二丁基锡,升温至45℃下反应3h;滴加5g丙烯酸羟乙酯,反应3h,得到改性聚氨酯丙烯酸酯树脂;
91.s5:贴膜:将感光干膜贴合在铜层上;贴膜温度120℃,速度1.2m/min;
92.s6:曝光:曝光固化;曝光波长为365nm,曝光能量为40mj/cm2;曝光时间25s;
93.s7:显影:用显影液冲洗未固化的感光干膜;显影液为1.2%的碳酸钠溶液,显影速度1.2m/min;
94.s8:plasma等离子清洗:清洗气压100pa,清洗时间20min;所用气体为氢气;
95.s9:除油微蚀:用酸性除油剂除油10min;转移到微蚀液中微蚀60s;微蚀液为硫酸-过硫酸钠体系;
96.s10:电镀厚铜:转移到电镀液中进行电镀铜;所用电镀液的组分为:硫酸铜110g/l、硫酸200g/l、氯离子60mg/l、整平剂30g/l、光亮剂5g/l,余量为去离子水。
97.对比例1
98.以实施例2为对照组,没有使用plasma等离子清洗,直接水洗,其他工序正常。
99.对比例2
100.以实施例2为对照组,用酚醛环氧丙烯酸酯替换感光树脂,其他工序正常。
101.对比例3
102.以实施例2为对照组,用聚氨酯丙烯酸酯树脂替换改性聚氨酯丙烯酸酯树脂,其他工序正常。
103.对比例4
104.以实施例2为对照组,感光树脂与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中羟基的摩尔之和与
改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中异氰酸基的摩尔比进行限定,为1:1.1,其他工序正常。
105.对比例5
106.以实施例2为对照组,感光树脂与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中羟基的摩尔之和与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中异氰酸基的摩尔比进行限定,为1:1.7,其他工序正常。
107.对比例6
108.以实施例2为对照组,固化时间20s,其他工序正常。
109.对比例7
110.以实施例2为对照组,固化时间25s,其他工序正常。
111.性能测试:
112.(1)镀铜后观察是否出现凸起、坑洞及电镀针眼等情况;
113.(2)气泡测试:将感光干膜固化后,显微镜下进行观察:膜表面是否出现气泡;
114.(3)残胶测试:显影后在显微镜下观察有无残胶存留;清洗后,观察有无残胶存留。
115.实施例1-3、对比例1-7为一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法的应用,实施例1-3镀铜后没有出现凸起、坑洞及电镀针眼等情况;制备的感光干膜在气泡测试中均无气泡出现;在残胶测试中均无残胶余留,在两五十倍测量显微镜下测量镀铜图形尺寸,精度可达到25μm;
116.实施例1-3为按照本发明提供的方法进行dpc陶瓷基板镀铜预处理,将实施例2、对比例1进行对比可知,对比例1会出现贴膜时出现气泡,及出现残胶余留的现象,且镀铜后出现凸起、坑洞及电镀针眼,影响镀铜精度,对比例1的图形尺寸的精度为35μm,差于实施例2中的25μm;
117.将实施例2、对比例2进行对比可知,对比例2在气泡测试中出现气泡;残胶测试中有残胶余留,对比例2的图形尺寸的精度为36μm,差于实施例2中的25μm;用四氢苯酐与酚醛环氧丙烯酸酯树脂分子链上的羟基反应得到碱溶性酚醛环氧丙烯酸酯树脂,在显影时,未经光处理部分是线性结构,采用显影液去除溶解,在紫外曝光后形成体型的网状结构,可以清洗干净,保证不留残胶,提高局部电镀精度;且叔碳酸缩水甘油酯与树脂分子侧链的部分羧基反应得到一种叔碳酸缩水甘油酯改性酚醛环氧丙烯酸酯树脂,即为感光树脂;侧链引入支化脂肪碳链,可提高感光干膜的耐热性、耐化学性以及硬度;支化脂肪碳链降低感光干膜的黏度,降低硬度,提高柔韧性;同时保护所在聚合物链自身和相邻单体的酯键免受水解。
118.将实施例2、对比例3进行对比可知,对比例3气泡测试中出现气泡;在残胶测试中有残胶余留,对比例3的图形尺寸的精度为34μm,差于实施例2中的25μm;将二氧化硅、酞箐与本发明中的改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、感光树脂共混,在改善聚合物相容性的同时,提高反应平滑性与光敏性,消除显影时会出现的显影残留。
119.实施例2与对比例4、对比例5进行对比可知,对比例4、对比例5在两百倍测量显微镜下测量图形尺寸的精度均大于实施例2中的,为40μm、41μm;气泡测试中出现气泡;在残胶测试中有残胶余留,为了提高感光干膜未固化的膜容易被显影液溶解,且不会导致感光干膜在曝光下难以聚合,不利于光固化,因此对感光树脂与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中羟基的摩尔之和与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中异氰酸基的摩尔比进行限定,为1:(1.2-1.6)。
120.实施例2与对比例6、对比例7进行对比可知,对比例6、对比例7在两百倍测量显微
镜下测量图形尺寸的精度均大于实施例2中的,为36μm、37μm;气泡测试中出现气泡;在残胶测试中有残胶余留,限定感光干膜的曝光时间,协同提升局部电镀加厚的精度尺寸。
121.以上所述仅为本发明的为实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
技术特征:
1.一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:s1:瓷片清洗:18-25℃将瓷片放入清洗液中超声5-30min,依次超声水洗1-3min、溢流水洗、吸水滚轮,然后在80℃-100℃热风烘干3-5min;s2:溅射种子层:在瓷片表面溅射钛或钛钨合金作为种子层,然后在种子层上溅射一层铜层;s3:化学前处理:水平前处理线,包括除油、微蚀、酸性、水洗、烘干,水平线传送速度为1-2m/min;s4:制备感光干膜;s5:贴膜:将感光干膜贴合在铜层上;s6:曝光:曝光固化;s7:显影:用显影液冲洗未固化的感光干膜;s8:plasma等离子清洗:清洗气压10-100pa,清洗时间3-20min;s9:除油微蚀:用酸性除油剂除油5-10min;转移到微蚀液中微蚀10-60s;s10:电镀厚铜:转移到电镀液中进行电镀铜;所用电镀液的组分为:硫酸铜100-110g/l、硫酸180-200g/l、氯离子50-60mg/l、整平剂10-30g/l、光亮剂1-5g/l,余量为去离子水。2.根据权利要求1所述的一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,其特征在于,步骤s1中清洗液为无水乙醇、异丙醇、丙酮中的一种或几种混合。3.根据权利要求1所述的一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,其特征在于,步骤s2中种子层的厚度为50-300nm,铜层厚度为500-2000nm。4.根据权利要求1所述的一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,其特征在于,显影液为0.8%-1.2%的碳酸钠溶液,显影速度0.8-1.2m/min。5.根据权利要求1所述的一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,其特征在于,步骤s5中贴膜温度100-120℃,速度0.8-1.2m/min。6.根据权利要求1所述的一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,其特征在于,步骤s6曝光波长为365nm,曝光能量为40mj/cm2。7.根据权利要求1所述的一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,其特征在于,步骤s8所用气体为氧气、氩气、氢气、四氟化碳中的一种或几种混合;s9中微蚀液为硫酸-双氧水体系、硫酸-过硫酸钠体系中一种。8.根据权利要求1所述的一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,其特征在于,感光干膜的制备包括以下步骤:(1)将酚醛环氧丙烯酸酯、混合二元酸酯混合搅拌,加入对羟基苯甲醚、对苯二酚继续搅拌;加入四氢苯酐、四甲基苯,升温至105-110℃反应4-5h;加入叔碳酸缩水甘油酯、四甲基苯,在110-115℃下反应3-4h,当酸值为45mgkoh/g时结束反应,得到感光树脂;(2)将感光树脂、改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、二氧化硅、酞箐、安息香双甲醚超声搅拌,研磨至颗粒细度为3-5μm,得到感光干膜。9.根据权利要求8所述的一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,其特征在于,以质量份数计,感光干膜中各组分含量为:40-50份感光树脂、20-30份改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、4-8份二氧化硅、1-2份酞箐、2-3份安息香双甲醚;感光树脂与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中羟基的摩尔之和与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中异氰酸基的摩尔比进行限定,为1:
(1.2-1.6)。10.根据权利要求9所述的一种dpc陶瓷基板镀铜预处理方法,其特征在于,改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备包括以下步骤:将异佛尔酮二异氰酸酯、二辛基双羟基双咪唑筠盐混合搅拌,除水后加入聚醚多元醇,加入的二月桂酸二丁基锡,升温至40-45℃下反应2-3h;滴加丙烯酸羟乙酯,反应3h,得到改性聚氨酯丙烯酸酯树脂。
技术总结
本发明提供一种DPC陶瓷基板镀铜预处理方法,为保证电镀前会获得清洁的表面,用Plasma处理和除油剂清洁处理,使镀铜前的表面清洁效果最佳,消除凸起、坑洞及电镀针眼,从而协同提高了生产良率;通过成分限定制备一种耐高温、易剥离的感光干膜,采用贴合感光干膜对不需要局部电镀的表面进行保护,后再去除感光干膜的方法来达到实现了局部电镀加厚的目的;对感光树脂与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中羟基的摩尔之和与改性聚氨酯丙烯酸酯树脂中异氰酸基的摩尔比进行限定;用安息香双甲醚作为光敏剂来促进光固化速率,消解感光树脂单独加入引起的降低干膜的硬度,有效提高感光干膜的力学强度;限定感光干膜的曝光时间,协同提升局部电镀加厚的精度。镀加厚的精度。
技术研发人员:
管鹏飞 贺贤汉 王斌 周鹏程 刘井坤 余龙
受保护的技术使用者:
江苏富乐华功率半导体研究院有限公司
技术研发日:
2022.04.24
技术公布日:
2022/8/18