CN103596375A - 在电路板上形成导电线路的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在电路板上形成导电线路的方法，依次包括如下步骤：（1）提供绝缘基板，在绝缘基板中混入金属氧化物纳米颗粒；（2）采用紫外激光对上述绝缘基板的表面进行照射，从而活化金属氧化物纳米颗粒；（3）在步骤（2）之后，将抗蚀剂薄膜涂覆到绝缘基板的表面，通过曝光、显影将绝缘基板上要形成导电线路区域的抗蚀剂薄膜去除，仅留下不形成导电线路区域上的抗蚀剂薄膜；（4）在步骤（3）之后，通过溅镀的方式在绝缘基板表面未被覆盖抗蚀剂薄膜的导电线路区域上溅镀金属铜；（5）去除非导电线路区域上的抗刻蚀薄膜，从而获得具有导电线路的电路板。

Description

在电路板上形成导电线路的方法

技术领域

本发明属于电路板制造领域，具体来说涉及一种通过紫外光照射以及溅镀工艺在电路板上形成导电线路的方法。

背景技术

电路板是现代工业中必不可少的电路结构载体，因此，电路板的性能优劣直接影响在其上形成的电路结构的功能实现。目前，电路板主要面临的问题是所形成的电路容易发生短路或断路，这主要是因为电路板一般都采用绝缘基板上直接镀铜的方式来形成，而金属铜与绝缘基板的结合通常都令人不太满意。由于金属铜与绝缘基板结合不佳，容易导致形成的铜质线路翘起，从而导致短路或断路的问题。现有技术中，采用了多种方法来提高上述结合性能，例如在绝缘基板上涂敷粘接剂并粘贴铜箔的方法，或者在铜箔上浇注树脂的方法。但是这种方法需要使用大量的粘接剂，而粘接剂通常都会导致废水废气等环保问题。为了提高结合性能，现有技术还通过在绝缘基板上化学镀铜的方式来解决。这种方法虽然能够进一步提高铜与绝缘基板的结合强度，但是化学镀铜同样需要大量的化学药剂，这对环境保护同样带来非常不利的影响。

并且，在现有技术中，通常都是先在绝缘基板上形成铜箔，然后再印刷导电线路，最后通过刻蚀的方法将非导电线路的区域去除的方式来最终形成具有导电线路的电路板，这种方式步骤比较繁琐，不利于简化电路板的制造工艺。

发明内容：

本发明提出了一种简化的在电路板上形成导电线路的方法，通过该方法，除了能够增强导电线路与绝缘基板的结合性能以外，还能简化整个制造流程。具体来说，本发明提出的方法，首先，通过在绝缘基板中混入金属氧化物纳米颗粒；然后，通过紫外激光对该金属氧化物纳米颗粒进行照射，从而将金属氧化物纳米颗粒进行活化处理；接着，在经活化处理后的基板上涂覆抗刻蚀薄膜，通过显影将电路板上的导电线路区域的抗刻蚀薄膜去除，从而在电路板的非导电线路区域上留下抗刻蚀薄膜；此后，通过溅镀的方式在绝缘基板的导电线路区域上溅镀金属铜；最后，非导电线路区域上的抗刻蚀薄膜去除，从而在电路板上形成导电线路。

通过本发明提出的该方法可以看出，由于本发明通过紫外激光活化金属氧化物而在绝缘基板表面获得金属原子，通过金属原子与金属铜的结合，从而可以增强金属铜与基板的结合强度，而且，由于绝缘基板上的铜导电线路是通过溅镀的方式形成的，因此避免了化学镀铜的过程，也就免去了大量使用化学试剂进行化学镀铜的工艺，这相对于现有技术来说更安全和环保；而且，本发明将导电线路区域的印刷安排在溅镀铜导电线路工艺之前，因此，本发明仅需对抗蚀剂薄膜进行去除即可形成导电线路，而现有技术除了对抗蚀剂薄膜进行刻蚀和去除以外，还必须对绝缘基板上的铜箔进行刻蚀和去除，可见本发明的工艺步骤得到了简化。

本发明提出的电路板上形成导电线路的方法，其具体步骤依次包括：

（1）提供绝缘基板，在绝缘基板中混入金属氧化物纳米颗粒；

（2）采用紫外激光对上述绝缘基板的表面进行照射，从而活化金属氧化物纳米颗粒；

（3）在步骤（2）之后，将抗蚀剂薄膜涂覆到绝缘基板的表面，通过曝光、显影将绝缘基板上要形成导电线路区域上的抗蚀剂薄膜去除，仅留下不形成导电线路区域上的抗蚀剂薄膜；

（4）在步骤（3）之后，通过溅镀的方式在绝缘基板表面未被覆盖抗蚀剂薄膜的导电线路区域上溅镀金属铜；

（5）去除非导电线路区域上的抗刻蚀薄膜，从而获得具有导电线路的电路板。

其中，在步骤（1）和（2）之间，对绝缘基板进行第一次清洗，例如通过去离子水冲洗或超声波振荡清洗等方法对绝缘基板表面的污染物进行清洗，清洗后通过洁净的热风对绝缘基板进行干燥处理；

其中，在步骤（2）和（3）之间，将得到的绝缘基板放置到等离子体反应腔中，通过等离子体对绝缘基板表面进行轰击，以对绝缘基板表面上的导电线路区域进行侵蚀，从而在导电线路区域上形成粗糙的表面；此后，对绝缘基板进行第二次清洗，清洗方法与第一次清洗相同；

其中，在步骤（4）和（5）之间，对完成溅镀铜的绝缘基板进行加热处理，从而进一步增强铜箔与绝缘基板表面的结合强度。

具体实施方式：

下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提出的简化的在电路板上形成导电线路的方法依次包括如下步骤：

（1）提供绝缘基板，在绝缘基板中混入金属氧化物纳米颗粒，其中，绝缘基板可以是塑料绝缘基板，也可以是陶瓷绝缘基板；金属氧化物纳米颗粒可以是氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化锡、氧化铬等纳米颗粒；或者，也可以采用金属氮化物纳米颗粒代替金属氧化物纳米颗粒，例如氮化铝、氮化钛等纳米颗粒；对于金属氧化物纳米颗粒的粒径，本发明中并不做特别的限定，但是从经济和效能综合考虑，本发明优选的粒径范围是100纳米至500纳米，更优选的范围是200纳米至350纳米。

（2）采用紫外激光对上述绝缘基板的表面进行照射，从而活化金属氧化物纳米颗粒。金属氧化物纳米颗粒经紫外激光照射后，将会在绝缘基板的表面上留下金属原子，例如氧化铝纳米颗粒经紫外激光照射后，氧气将会释出，而在绝缘基板上留下铝原子。对于其他金属氧化物纳米颗粒，其活化过程与之相同；其中，紫外激光为：波长为248nm的氟氪激光，其照射能量为180mJ/cm²，或者波长为308nm的氙氯激光，其照射能量为210mJ/cm²，或者波长为337nm的氮激光，照射能量为240mJ/cm²；

（3）在步骤（2）之后，将抗蚀剂薄膜涂覆到绝缘基板的表面，通过曝光、显影将绝缘基板上要形成导电线路区域的抗蚀剂薄膜去除，仅留下不形成导电线路区域上的抗蚀剂薄膜；

（4）在步骤（3）之后，通过溅镀的方式在绝缘基板表面未被覆盖抗蚀剂薄膜的导电线路区域上溅镀金属铜；具体的工艺过程是：将绝缘基板放置到真空溅镀腔内，在密闭的环境中将真空溅镀腔抽真空，当抽至5×10^-6torr后，通入惰性气体，使得真空腔保持在5×10^-4torr的环境下，启动溅镀铜靶材对绝缘基板进行镀铜，当所溅镀的铜箔厚度在5-30微米的范围内时，结束溅镀工艺；在实际应用中，可以针对不同的情况来选择不同的铜箔厚度，例如15微米、20微米、25微米。

（5）去除非导电线路区域上的抗刻蚀薄膜，从而获得具有导电线路的电路板。

进一步的，在步骤（1）和（2）之间，可以视具体情况增加绝缘基板的清洗步骤，例如通过去离子水冲洗、超声波振荡清洗等方法对绝缘基板表面的污染物进行清洗，清洗后通过洁净的热风对绝缘基板进行干燥处理；

进一步的，在步骤（2）和（3）之间，可以将步骤（2）之后得到的绝缘基板放置到等离子体反应腔中，通过等离子体对绝缘基板表面进行轰击，以对绝缘基板表面上的导电线路区域进行侵蚀，从而在导电线路区域上形成粗糙的表面。采取等离子体轰击的步骤是为了下一步溅镀铜时，进一步增强铜与绝缘基板表面的结合强度；

进一步的，在通过等离子体对绝缘基板表面进行轰击之后，可以视具体情况增加绝缘基板的清洗步骤，例如通过去离子水冲洗、超声波振荡清洗等方法对绝缘基板表面的污染物进行清洗，清洗后通过洁净的热风对绝缘基板进行干燥处理；

进一步的，在步骤（4）和（5）之间，还可以对完成溅镀铜的绝缘基板进行加热处理，从而进一步增强铜箔与绝缘基板表面的结合强度。

以上实施方式已经对本发明进行了详细的介绍，但上述实施方式并非为了限定本发明的范围，本发明的保护范围由所附的权利要求限定。

Claims (2)

1.一种在电路板上形成导电线路的方法，其特征在于所述方法依次包括如下步骤：

（1）提供绝缘基板，在绝缘基板中混入金属氧化物纳米颗粒；

（2）采用紫外激光对上述绝缘基板的表面进行照射，从而活化金属氧化物纳米颗粒；

（3）在步骤（2）之后，将抗蚀剂薄膜涂覆到绝缘基板的表面，通过曝光、显影将绝缘基板上要形成导电线路区域的抗蚀剂薄膜去除，仅留下不形成导电线路区域上的抗蚀剂薄膜；

（4）在步骤（3）之后，通过溅镀的方式在绝缘基板表面未被覆盖抗蚀剂薄膜的导电线路区域上溅镀金属铜；

（5）去除非导电线路区域上的抗刻蚀薄膜，从而获得具有导电线路的电路板。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

其中，在步骤（1）和（2）之间，对绝缘基板进行第一次清洗，例如通过去离子水冲洗或超声波振荡清洗等方法对绝缘基板表面的污染物进行清洗，清洗后通过洁净的热风对绝缘基板进行干燥处理；

其中，在步骤（2）和（3）之间，将得到的绝缘基板放置到等离子体反应腔中，通过等离子体对绝缘基板表面进行轰击，以对绝缘基板表面上的导电线路区域进行侵蚀，从而在导电线路区域上形成粗糙的表面；此后，对绝缘基板进行第二次清洗，清洗方法与第一次清洗相同；

其中，在步骤（4）和（5）之间，对完成溅镀铜的绝缘基板进行加热处理，从而进一步增强铜箔与绝缘基板表面的结合强度。