CN104185365A - 一种线路板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种线路板，包括铝基板和线路层，线路层通过氧化铝层与铝基板相接，氧化铝层包括氧化铝膜以及填充于所述氧化铝膜中的至少一种选自铬、镍和稀土金属的填充元素。该线路板具有良好的散热性能，且线路层的附着力高。本发明进一步提供了制备所述线路板的方法。该方法采用适当的封闭剂对氧化铝膜进行封闭得到氧化铝层，通过能量束照射对氧化铝层进行活化，使其具有化学镀活性，不仅将线路层与铝基板用导热率较高的氧化铝层连接在一起，使得制备的线路板具有良好的散热性；而且形成的线路层具有高的附着力，同时还能形成精细度高的线路。

Description

一种线路板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种线路板及其制备方法。
背景技术
随着电子技术的发展和进步，电子产品向轻、薄、小、个性化、高可靠性和多功能化的方向发展已成为必然趋势，铝基线路板应运而生。
目前，铝基线路板一般是先在铝或铝合金表面上形成一层有机层，接着通过热压将铜箔与有机层结合，形成三明治结构，然后对铜箔进行贴膜、曝光、显影后进行蚀刻，从而形成所需线路。采用这样的方法制备的铝基线路板中线路层与铝基板之间通过有机层连接，然而有机层的导热性通常低于4W/(m·K)，这影响了线路芯片通过铝基板散热的效率。
因此，提供具有良好散热性的铝基线路板仍然是一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的铝基线路板散热性不好的技术问题，提供一种铝基线路板，该铝基线路板具有良好的散热性能。
尽管可以采用以下方法制备铝基线路板，以将线路层与铝基板通过氧化铝层连接在一起：将铝基板进行阳极氧化，形成氧化铝膜，在氧化铝膜中引入含Pd的化合物后，进行化学镀形成金属层，然后对金属层进行蚀刻，从而形成线路层。但是，采用这种方法形成的线路层的附着力不高，无法满足使用要求。另外，这种方法步骤繁琐。
本发明的发明人经过研究发现，如果将经阳极氧化处理的铝基板用选自重铬酸盐、镍盐和稀土金属盐中的一种或多种物质进行封闭，得到含有选自铬、镍和稀土金属中的至少一种填充元素的氧化铝层；不仅能够提高氧化铝膜的耐蚀性和耐候性，并提高表面硬度和耐磨性；而且由于氧化铝膜以及填充于所述氧化铝膜中的填充元素均可以吸收激光，还能够提高氧化铝膜对于能量束的吸收能力，使经能量束照射的氧化铝层具有较高的化学镀活性，从而能够通过化学镀选择性地在氧化铝层表面形成线路，并且由此形成的线路的附着力高。在此基础上完成了本发明。
根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种线路板，该线路板包括铝基板和线路层，所述线路层通过氧化铝层与所述铝基板相接，所述氧化铝层包括氧化铝膜以及填充于所述氧化铝膜中的至少一种填充元素，所述填充元素选自铬、镍和稀土金属。
根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种线路板的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）将铝基板进行阳极氧化，在铝基板的至少一个表面上形成氧化铝膜；
（2）将形成有所述氧化铝膜的铝基板与含有封闭剂的溶液接触，对氧化铝膜进行封闭，形成氧化铝层，所述封闭剂为选自重铬酸盐、镍盐和稀土金属盐中的一种或多种；
（3）用能量束对经封闭的氧化铝层的需要形成线路的表面进行照射，以使照射区域内的氧化铝层被活化；以及
（4）将步骤（3）得到的铝基板进行化学镀，在所述氧化铝层的经照射的表面上形成线路层。
根据本发明的线路板，线路层与铝基板之间通过氧化铝层连接，氧化铝层的散热能力为20W/(m·K)左右，能够将线路层产生的热及时传输至铝基板并散发到外界。因而，根据本发明的线路板具有良好的散热性能。
同时，根据本发明的线路板中的线路层的附着力高，为ISO等级1-0。
根据本发明的方法采用适当的封闭剂对氧化铝膜进行封闭得到氧化铝层，通过能量束照射对氧化铝层进行活化，使其具有化学镀活性，不仅将线路层与铝基板用导热率较高的氧化铝层连接在一起，使得制备的线路板具有良好的散热性；而且形成的线路层具有高的附着力，同时还能形成精细度高的线路。
另外，根据本发明的方法操作流程简洁，易于大规模实施。
具体实施方式
根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种线路板，该线路板包括铝基板和线路层，所述线路层通过氧化铝层与所述铝基板相接。
所述氧化铝层包括氧化铝膜以及填充于所述氧化铝膜中的至少一种填充元素，所述填充元素选自铬、镍和稀土金属。所述稀土金属可以为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇中的一种或多种，优选为镧、铈和钇中的一种或多种。所述填充元素在所述氧化铝膜中的存在形式没有特别限定，可以以化合物的形式存在，也可以以金属单质的形式存在，还可以为化合物和单质共存。
所述填充元素在氧化铝层中的含量以能够使得氧化铝膜通过能量束照射就具有化学镀活性为准。一般地，所述氧化铝层中的填充元素的含量为0.001重量%以上，这样能够使得氧化铝膜通过能量束照射就具有化学镀活性。所述氧化铝层中的填充元素的含量优选为0.005重量%以上，如为0.01重量%以上，这样不仅能够使得氧化铝膜通过能量束照射就具有化学镀的活性，而且在化学镀过程中还能获得更高的镀覆速率。具体地，所述氧化铝层中的填充元素的含量可以为0.001-20重量%，优选为0.005-10重量%，更优选为0.01-1重量%，进一步优选为0.05-0.5重量%，最优选为0.08-0.25重量%。氧化铝层中填充元素的含量采用扫描电子显微镜及能谱仪（即，SEM-EDX）测定，为从20个计数点得到的数值的平均值。
所述氧化铝膜可以为采用常用的各种方法形成的氧化铝膜。优选地，所述氧化铝膜是将铝基板进行阳极氧化而形成的。可以通过常用的各种方法在所述氧化铝膜中填充所述填充元素。例如：可以通过用溶解有含所述填充元素的化合物的溶液浸渍所述氧化铝膜，然后进行干燥，从而在所述氧化铝膜中填充所述填充元素；也可以通过化学气相沉积的方法在所述氧化铝膜中填充所述填充元素。在所述氧化铝膜是通过阳极氧化的方法形成时，优选通过用选自重铬酸盐、镍盐和稀土金属盐中的一种或多种封闭剂对所述氧化铝膜进行封闭，从而在所述氧化铝膜中填充所述填充元素。
在一种优选的实施方式中，所述氧化铝层是通过对铝基板先后进行阳极氧化和封闭而形成的，所述封闭采用的封闭剂为选自重铬酸盐、镍盐和稀土金属盐中的一种或多种。采用这种方法形成的氧化铝层，不仅耐蚀性和耐候性更好，而且具有提高的表面硬度和耐磨性，同时采用能量束进行照射即具有化学镀活性。
所述重铬酸盐、镍盐和稀土金属盐可以为各种适于作为阳极氧化形成的氧化铝膜的封闭剂的水溶性物质。具体地，所述重铬酸盐、镍盐和稀土金属盐可以为重铬酸的碱金属盐（如钠盐、钾盐）、氟化镍、醋酸镍、硫酸镍、氯化镍、氨基磺酸镍、溴化镍、氢氧化亚镍、羰基镍、稀土金属的水溶性氯化物、稀土金属的水溶性硫酸盐、稀土金属的氟化物和稀土金属的溴化物中的一种或多种。
优选地，所述封闭剂为选自重铬酸盐和镍盐中的一种或多种。采用重铬酸盐和/或镍盐作为封闭剂能够使得封闭后的氧化铝层对于能量束、特别是低能量的能量束具有更高的吸收能力。进一步优选地，所述封闭剂为选自重铬酸钾、重铬酸钠、氟化镍、醋酸镍和硫酸镍中的一种或多种。
所述氧化铝层的厚度以能够使得线路板具有能够满足使用要求的耐电压击穿性为准。一般地，所述氧化铝层的厚度为10-300μm。优选地，所述氧化铝层的厚度为50-100μm，这样不仅线路板具有高的耐电压击穿性，而且线路板也不厚。
所述线路层的厚度没有特别限定，可以根据线路板的具体使用场合进行选择。一般地，所述线路层的厚度可以为10-100μm。
根据本发明的线路板，所述线路层对所述氧化铝层的附着力为ISO等级1-0，优选情况下为ISO等级0级。所述附着力是采用ISO2409中规定的方法测定的。
根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种线路板的制备方法，该方法包括步骤（1）：将铝基板进行阳极氧化，在铝基板的至少一个表面上形成氧化铝膜。
所述铝基板可以为常见的各种适于作为线路板的基板的铝板或铝合金板。根据本发明的方法，在对铝基材的表面进行阳极氧化前，可以对表面进行打磨；在表面有油污时，可以进行脱脂；在表面存在氧化膜时，可以进行抛光。
本发明对于所述阳极氧化的条件没有特别限定，可以为常规选择。具体地，可以在阳极氧化条件下，将铝基板置于电解液中，以铝基板为阳极，以不与电解液反应的导电材料为阴极，使阴极和阳极分别与电源的正极和负极电连接，通电后，进行电解，从而在铝基板上形成氧化铝膜。
本发明对所述电解液没有特别限定，可以使用各种公知的适于铝或铝合金阳极氧化的电解液。例如，所述电解液可以为含有硫酸、铬酸和草酸中的一种或多种的电解液。
所述阳极氧化的条件没有特别限定，可以为常规选择。例如：进行阳极氧化时，给正极和负极施加的电压可以为10-30V，阳极氧化的持续时间可以为30-120min，阳极氧化可以在20-70℃的温度下进行。
根据本发明的方法还包括步骤（2）：将形成有所述氧化铝膜的铝基板与含有封闭剂的溶液接触，对氧化铝膜进行封闭，形成氧化铝层。
根据本发明的方法，所述封闭剂为选自重铬酸盐、镍盐和稀土金属盐中的一种或多种。所述稀土金属可以为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇中的一种或多种，优选为镧、铈和钇中的一种或多种。采用这些封闭剂对阳极氧化形成的氧化铝层进行封闭，不仅能够将氧化铝膜中的微孔闭合，提高氧化铝膜的耐蚀性、表面硬度和耐磨性；而且能够提高最终形成的氧化铝层对于能量束、特别是低能量的能量束的吸收能力，使得经能量束照射后的氧化铝层具有化学镀活性，从而能够在氧化铝层上形成线路。
所述重铬酸盐、镍盐和稀土金属盐可以为适于作为阳极氧化形成的氧化铝膜的封闭剂的水溶性物质。具体地，所述重铬酸盐、镍盐和稀土金属盐可以为重铬酸的碱金属盐、氟化镍、醋酸镍、硫酸镍、氯化镍、氨基磺酸镍、溴化镍、氢氧化亚镍、羰基镍、稀土金属的水溶性氯化物、稀土金属的水溶性硫酸盐、稀土金属的氟化物和稀土金属的溴化物中的一种或多种。
优选地，所述封闭剂为选自重铬酸盐和镍盐中的一种或多种。采用重铬酸盐和/或镍盐作为封闭剂能够使得封闭后的氧化铝层对于能量束、特别是低能量的能量束具有更高的吸收能力，进而在化学镀过程中能够获得更高的镀覆速度。进一步优选地，所述封闭剂为选自重铬酸钾、重铬酸钠、氟化镍、醋酸镍和硫酸镍中的一种或多种。
根据本发明的方法对于封闭的具体条件没有特别限定，可以根据使用的封闭剂的种类进行适当的选择，只要所述封闭的条件能够使得最终形成的氧化铝层具有化学镀活性即可。一般地，所述封闭的条件可以使得所述氧化铝层中的填充元素的含量为0.001重量%以上，这样能够使得氧化铝膜通过能量束照射就具有化学镀活性。所述封闭的条件优选使得所述氧化铝层中的填充元素的含量为0.005重量%以上，如为0.01重量%以上，这样不仅能够使得氧化铝膜通过能量束照射就具有化学镀的活性，而且在化学镀过程中还能获得更高的镀覆速率。具体地，所述封闭的条件可以使得所述氧化铝层中的填充元素的含量为0.001-20重量%，优选使得所述氧化铝层中的填充元素的含量为0.01-1重量%，更优选使得所述氧化铝层中的填充元素的含量为0.05-0.5重量%，最优选使得所述氧化铝层中的填充元素的含量为0.08-0.25重量%。
在本发明的一种实施方式中，所述封闭剂为镍盐，镍盐溶液的浓度为0.8-1.6g/L，溶液的pH值为5.5-6.5，所述封闭在25-80℃（一般为25-45℃）的温度下进行，封闭的持续时间为10-20min。
在本发明的另一种实施方式中，所述封闭剂为镍盐，镍盐溶液的浓度可以为1.4-1.8g/L，镍盐溶液还含有醋酸，醋酸溶液的浓度可以为0.1-1重量%，溶液的pH值可以为5.5-6，所述封闭可以在85-95℃的温度下进行，封闭的持续时间可以为15-20min。
在本发明的另一种实施方式中，所述封闭剂为稀土金属盐，稀土金属盐的溶液的浓度可以为0.01-0.1mol/L，溶液的pH值可以为4.5-6，所述封闭可以在95-98℃的温度下进行，封闭的持续时间可以为15-35min。
在本发明的又一种实施方式中，所述封闭剂为重铬酸盐，重铬酸盐的溶液的浓度可以为50-70g/L，溶液的pH值可以为6-7，所述封闭可以在90-95℃的温度下进行，封闭的持续时间可以为15-35min。
在上述实施方式描述的条件下进行封闭，与采用同样的封闭剂但是封闭条件不同相比，封闭后的氧化铝层对于能量束、特别是低能量的能量束具有更高的吸收能力。
根据本发明的方法还包括步骤（3）：用能量束对所述氧化铝层的需要形成线路的表面进行照射，以使照射区域内的氧化铝层被活化，能够进行化学镀。
所述能量束可以为激光、电子束或离子束，优选为激光。根据本发明的方法，所述能量束照射的条件以能够使得被照射的氧化铝层具有化学镀能力为准。具体地，在所述能量束为激光时，所述激光的波长可以为200-3000nm，功率可以为5-3000W，频率可以为0.1-200kHz；在所述能量束为电子束时，所述电子束的功率密度可以为10-1011W/cm2；在所述能量束为离子束时，所述离子束的能量可以为10-106eV。优选地，所述能量束为激光。
根据本发明的方法，将阳极氧化形成的氧化铝膜用选自重铬酸盐、镍盐和稀土金属盐中的一种或多种封闭剂进行封闭，能够显著提高最终形成的氧化铝层对于能量束的吸收能力，即使用低能量的能量束对所述氧化铝层的至少部分表面进行照射，也能够将经照射的氧化铝层活化，使其具有化学镀活性，能够在后续工序中通过化学镀形成线路。采用低能量的能量束照射氧化铝层，一方面能够降低产品的制造成本，另一方面还能够在氧化铝层中形成更为精细的图案，从而得到精细度更高的线路。根据本发明的方法，所述能量束优选为波长为532-1064nm且功率为20-100W的激光，更优选为波长为1064nm且功率为20-30W的激光。
在所述能量束为激光时，本发明的方法对于产生激光的激光器没有特别限定，可以为常见的各种激光器，例如YAG激光器、绿光激光器或光纤激光器。
根据本发明的方法还包括步骤（4）：将步骤（3）得到的铝基板进行化学镀，在所述氧化铝层的经照射的表面上形成线路层。
根据本发明的方法，经能量束照射的氧化铝层的表面具有化学镀能力，而未经能量束照射的氧化铝层的表面则不具有化学镀能力，从而通过化学镀能够在氧化铝层的经照射的表面上形成线路。
本发明对于所述化学镀的条件没有特别限定，可以为本领域的常规选择。例如，进行化学镀铜时，可以将步骤（3）得到的铝基板与铜镀液接触，所述铜镀液含有铜盐和还原剂，pH值为12-13，所述还原剂能够将铜盐中的铜离子还原为铜单质，例如所述还原剂可以为乙醛酸、肼和次亚磷酸钠中的一种或多种。
在进行化学镀之后，还可以接着进行电镀或者再进行一次或多次化学镀，以进一步增加镀层的厚度或者在化学镀层上形成其它金属镀层。例如，在化学镀铜结束后，可以再化学镀一层镍来防止铜镀层表面被氧化。
以下结合实施例详细说明本发明。
以下实施例和对比例中，采用ISO2409中公开的百格刀法来测定在基材表面形成的金属层的附着力。具体测试方法为：用百格刀在待测样品表面划10×10个1mm×1mm的小网格，每一条划线深及金属层的最底层，用毛刷将测试区域的碎片刷干净后，用胶带（3M600号胶纸）粘住被测试的小网格，用手抓住胶带一端，在垂直方向迅速扯下胶纸，在同一位置进行2次相同测试，按照以下标准确定附着力等级：
ISO等级0：划线边缘光滑，在划线的边缘及交叉点处均无金属层脱落；
ISO等级1：在划线的交叉点处有小片的金属层脱落，且脱落总面积小于5%；
ISO等级2：在划线的边缘及交叉点处有小片的金属层脱落，且脱落总面积在5-15%之间；
ISO等级3：在划线的边缘及交叉点处有成片的金属层脱落，且脱落总面积在15-35%之间；
ISO等级4：在划线的边缘及交叉点处有成片的金属层脱落，且脱落总面积在35-65%之间；
ISO等级5：在划线的边缘及交叉点处有成片的金属层脱落，且脱落总面积大于65%。
以下实施例和对比例中，采用GB/T5598-85中规定的方法测定线路板的导热能力。
以下实施例和对比例中，采用GB/T5593-1996中规定的方法测定线路板的耐压能力。
以下实施例和对比例中，采用GB/T8014.1-2005中规定的方法测定氧化铝层的厚度，采用GB/T15717-1995中规定的方法测定线路层的厚度。
以下实施例和对比例中，采用扫描电子显微镜及能谱仪（即，SEM-EDX）测定氧化铝层中填充元素的含量，为从20个计数点得到的数值的平均值。
以下实施例和对比例中，如未特别说明，铝基板为由铝形成的基板。
实施例1-6用于说明本发明的线路板及其制备方法。
实施例1
（1）前处理
将铝基板清洗后，在温度处于50-60℃的范围内的脱油脂溶液中浸泡10min，然后将脱油脂后的铝基板置于抛光液中进行15min的抛光。其中，脱油脂时使用的溶液的组成为：NaOH 10g/L，Na3PO4 30g/L，Na2CO3 15g/L，十二烷基磺酸钠6g/L，以水为溶剂。抛光使用的抛光液的组成为：H2SO4 20重量%，HNO3 10重量%，H3PO4 70重量%，以水为溶剂。
（2）阳极氧化
将步骤（1）得到的铝基材作为阳极浸入温度为40℃的电解液中，同时将不锈钢作为阴极，使阴极和阳极分别与电源的正极和负极电连接，然后施加18V的电压，进行电解，在铝基板表面形成厚度为75μm的氧化铝膜。其中，电解液的组成为：H2SO4 20重量%，草酸2重量%，以水为溶剂。
（3）封闭
将步骤（2）得到的铝基板在25℃的氟化镍溶液中浸泡18min，取出干燥后形成氧化铝层。其中，氟化镍溶液中，氟化镍的浓度为1.6g/L，溶液的pH值为5.5-6.0，以水为溶剂。
经检测，氧化铝层中的镍元素含量为0.1重量%。
（4）活化
用激光对步骤（3）得到的铝基板表面的氧化铝层的至少部分表面进行照射，形成线路图案。其中，激光照射的条件包括：采用YAG激光器，激光波长为1064nm，功率为25W，频率为50kHz，走线速度为100mm/s，填充间距为0.05mm。
（5）化学镀
将步骤（4）得到的铝基板置于镀液中，进行化学镀，在铝基板的表面形成线路层，得到的线路层的厚度为12μm。其中，化学镀的镀液组成为：CuSO4·5H2O 0.12mol/L，Na2EDTA·2H2O 0.14mol/L，亚铁***10mg/L，2,2’-联吡啶10mg/L，乙醛酸（HCOCOOH）0.10mol/L，用NaOH和H2SO4调节镀液的pH值为12.5-13，以水为溶剂。
经计算，镀覆速度为2.5μm/h。经测试，化学镀形成的镀层的附着力为ISO等级0，得到的线路板的导热率为16W/(m·K)，击穿电压为2.2kV。
对比例1
采用与实施例1相同的方法制备线路板，不同的是，不进行步骤（3），结果无法形成线路层。
对比例2
采用与实施例1相同的方法制备线路板，不同的是，步骤（3）采用以下方法进行：将步骤（2）得到的铝基板在pH为5.5-6.0的沸水中浸泡20min。结果无法形成线路层。
对比例3
（1）在采用与实施例1步骤（1）相同的方法得到的铝基板的表面热压一层厚度为75μm的硅树脂层（商购自比亚迪股份有限公司），然后在硅树脂层上热压一层铜箔（厚度为100μm），得到层压板。
（2）将步骤（1）得到的层压板进行贴膜，显影，曝光及蚀刻处理，以形成线路层。
经测试，线路层的附着力为ISO等级0，得到的线路板的导热率为1.5W/(m·K)，击穿电压为1.6kV。
对比例4
采用与实施例1步骤（1）至（3）相同的方法制备表面具有氧化铝膜的铝基板，将铝基板进行化学活化，然后在与实施例1步骤（5）相同的条件下进行化学镀，形成厚度为12μm的镀层。其中，化学活化的方法为：将表面具有氧化铝膜的铝基板在钯液（钯液的组成为：PdCl2 0.3g/L+HCl 2mL/L，以水为溶剂）中浸泡2min，取出后进行干燥。
将经化学镀的基板用去离子水洗涤，烘干后贴干膜，静置0.5小时后用曝光机进行曝光，然后用显影液进行显影（其中，显影液为1.0wt%的Na2CO3溶液）。显影完成后，将基板置于蚀刻液（为CuCl2的水溶液）中进行蚀刻。最后置于2.0wt%的NaOH水溶液中脱膜，从而得到线路板。
经测试，线路层的附着力为ISO等级2，得到的线路板的导热率为15W/(m·K)，击穿电压为1.9kV。
实施例2
采用与实施例1相同的方法制备线路板，不同的是，步骤（3）采用以下方法进行：
将步骤（2）得到的铝基板在96℃的氯化镧水溶液中浸泡30min。其中，该溶液中，氯化镧的浓度为0.05mol/L，溶液的pH值在5-5.5的范围内。
经检测，氧化铝层中的镧元素含量为0.11重量%。
经计算，镀覆速度为2.0μm/h。经测试，化学镀形成的镀层的附着力为ISO等级0，得到的线路板的导热率为17W/(m·K)，击穿电压为2.3kV。
实施例3
采用与实施例1相同的方法制备线路板，不同的是，步骤（4）采用以下方法进行：
用激光对步骤（3）得到的铝基板表面的氧化铝层的至少部分表面进行照射，形成线路图案。其中，激光照射的条件包括：采用光纤激光器，激光波长为1064nm，功率为25W，频率为50kHz，走线速度为100mm/s，填充间距为0.05mm。
经计算，镀覆速度为2.5μm/h。经测试，化学镀形成的镀层的附着力为ISO等级0，得到的线路板的导热率为16W/(m·K)，击穿电压为2.3kV。
实施例4
（1）前处理
将铝基板清洗后，在温度处于50-60℃的范围内的脱油脂溶液中浸泡10min，然后将脱油脂后的铝基板置于抛光液中进行15min的抛光。其中，脱油脂时使用的溶液的组成为：NaOH 10g/L，Na3PO4 30g/L，Na2CO3 15g/L，十二烷基磺酸钠6g/L，以水为溶剂。抛光使用的抛光液的组成为：H2SO4 20重量%，HNO3 10重量%，H3PO4 70重量%，以水为溶剂。
（2）阳极氧化
将步骤（1）得到的铝基材作为阳极浸入温度为30℃的电解液中，同时将不锈钢作为阴极，使阴极和阳极分别与电源的正极和负极电连接，然后施加18V的电压，进行电解，在铝基板表面形成厚度为80μm的氧化铝膜。其中，电解液的组成为：H2SO4 25重量%，草酸2重量%，以水为溶剂。
（3）封闭
将步骤（2）得到的铝基板在90℃的重铬酸钾溶液中浸泡30min，取出干燥后形成氧化铝层。其中，重铬酸钾水溶液中，重铬酸钾的浓度为60g/L，溶液的pH值在6-6.5的范围内。
经检测，氧化铝层中的铬元素含量为0.2重量%。
（4）活化
用激光对步骤（3）得到的铝基板表面的氧化铝层的至少部分表面进行照射，形成线路图案。其中，激光照射的条件包括：采用绿光激光器，激光波长为532nm，功率为20W，频率为50kHz，走线速度为100mm/s，填充间距为0.05mm。
（5）化学镀
将步骤（4）得到的铝基板置于镀液中，进行化学镀，在铝基板的表面形成线路层，得到的线路层的厚度为85μm。其中，化学镀的镀液组成为：CuSO4·5H2O 0.12mol/L，Na2EDTA·2H2O 0.14mol/L，亚铁***10mg/L，2,2’-联吡啶10mg/L，乙醛酸（HCOCOOH）0.10mol/L，用NaOH和H2SO4调节镀液的pH值为12.5-13，以水为溶剂。
经计算，镀覆速度为2.8μm/h。经测试，化学镀形成的镀层的附着力为ISO等级0，得到的线路板的导热率为17W/(m·K)，击穿电压为2.1kV。
实施例5
（1）前处理
将铝基板（为铝合金基板）清洗后，在温度处于50-60℃的范围内的脱油脂溶液中浸泡10min，然后将脱油脂后的铝基板置于抛光液中进行15min的抛光。其中，脱油脂时使用的溶液的组成为：NaOH 10g/L，Na3PO4 30g/L，Na2CO3 15g/L，十二烷基磺酸钠6g/L。抛光使用的抛光液的组成为：H2SO420重量%，HNO3 10重量%，H3PO4 70重量%，以水为溶剂。
（2）阳极氧化
将步骤（1）得到的铝基材作为阳极浸入温度为60℃的电解液中，同时将不锈钢作为阴极，使阴极和阳极分别与电源的正极和负极电连接，然后施加18V的电压，进行电解，在铝基板表面形成厚度为90μm的氧化铝膜。其中，电解液的组成为：H2SO4 20重量%，草酸3重量%，以水为溶剂。
（3）封闭
将步骤（2）得到的铝基板在85℃的醋酸镍水溶液中浸泡15min，取出干燥后形成氧化铝层。其中，醋酸镍溶液中，醋酸镍的浓度为0.5重量%，溶液的pH值在5.5-6.0的范围。
经检测，氧化铝层中的镍元素含量为0.15重量%。
（4）活化
用激光对步骤（3）得到的铝基板表面的氧化铝层的至少部分表面进行照射，形成线路图案。其中，激光照射的条件包括：采用绿光激光器，激光波长为532nm，功率为20W，频率为50kHz，走线速度为100mm/s，填充间距为0.05mm。
（5）化学镀
将步骤（4）得到的铝基板置于镀液中，进行化学镀，在铝基板的表面形成线路层，得到的线路层的厚度为88μm。其中，化学镀的镀液组成为：CuSO4·5H2O 0.12mol/L，Na2EDTA·2H2O 0.14mol/L，亚铁***10mg/L，2,2’-联吡啶10mg/L，乙醛酸（HCOCOOH）0.10mol/L，用NaOH和H2SO4调节镀液的pH值为12.5-13，以水为溶剂。
经计算，镀覆速度为2.6μm/h。经测试，化学镀形成的镀层的附着力为ISO等级0，得到的线路板的导热率为16W/(m·K)，击穿电压为2.2kV。
实施例6
（1）前处理
将铝基板清洗后，在温度处于50-60℃的范围内的脱油脂溶液中浸泡10min，然后将脱油脂后的铝基板置于抛光液中进行15min的抛光。其中，脱油脂时使用的溶液的组成为：NaOH 10g/L，Na3PO4 30g/L，Na2CO3 15g/L，十二烷基磺酸钠6g/L，以水为溶剂。抛光使用的抛光液的组成为：H2SO4 20重量%，HNO3 10重量%，H3PO4 70重量%，以水为溶剂。
（2）阳极氧化
将步骤（1）得到的铝基材作为阳极浸入温度为30℃的电解液中，同时将不锈钢作为阴极，使阴极和阳极分别与电源的正极和负极电连接，然后施加30V的电压，进行电解，在铝基板表面形成厚度为82μm的氧化铝膜。其中，电解液的组成为：H2SO4 25重量%，草酸2重量%，以水为溶剂。
（3）封闭
将步骤（2）得到的铝基板在25℃的硫酸镍水溶液中浸泡15min，取出干燥后形成氧化铝层。其中，硫酸镍溶液中，硫酸镍的浓度为1.1g/L，溶液的pH值在5.5-6.0的范围之内。
经检测，氧化铝层中的镍元素含量为0.1重量%。
（4）活化
用激光对步骤（3）得到的铝基板表面的氧化铝层的至少部分表面进行照射，形成线路图案。其中，激光照射的条件包括：采用光纤激光器，激光波长为1064nm，功率为25W，频率为50kHz，走线速度为100mm/s，填充间距为0.05mm。
（5）化学镀
将步骤（4）得到的铝基板置于镀液中，进行化学镀，在铝基板的表面形成线路层，得到的线路层的厚度为78μm。其中，化学镀的镀液组成为：CuSO4·5H2O 0.12mol/L，Na2EDTA·2H2O 0.14mol/L，亚铁***10mg/L，2,2’-联吡啶10mg/L，乙醛酸（HCOCOOH）0.10mol/L，用NaOH和H2SO4调节镀液的pH值为12.5-13，以水为溶剂。
经计算，镀覆速度为2.4μm/h。经测试，化学镀形成的镀层的附着力为ISO等级0，得到的线路板的导热率为16W/(m·K)，击穿电压为2.3kV。

Claims (15)

1.一种线路板，该线路板包括铝基板和线路层，所述线路层通过氧化铝层与所述铝基板相接，所述氧化铝层包括氧化铝膜以及填充于所述氧化铝膜中的至少一种填充元素，所述填充元素选自铬、镍和稀土金属。
2.根据权利要求1所述的线路板，其中，所述填充元素在所述氧化铝层中的含量为0.001-20重量%。
3.根据权利要求2所述的线路板，其中，所述填充元素在所述氧化铝层中的含量为0.01-1重量%。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的线路板，其中，所述氧化铝层的厚度为10-300μm。
5.根据权利要求4所述的线路板，其中，所述氧化铝层的厚度为50-100μm。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的线路板，其中，所述氧化铝层是通过对铝基板先后进行阳极氧化和封闭而形成的，所述封闭采用的封闭剂为选自重铬酸盐、镍盐和稀土金属盐中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的线路板，其中，所述封闭剂为重铬酸钾、重铬酸钠、氟化镍、醋酸镍和硫酸镍中的一种或多种。
8.一种线路板的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）将铝基板进行阳极氧化，在铝基板的至少一个表面上形成氧化铝膜；
（2）将形成有所述氧化铝膜的铝基板与含有封闭剂的溶液接触，对氧化铝膜进行封闭，形成氧化铝层，所述封闭剂为选自重铬酸盐、镍盐和稀土金属盐中的一种或多种；
（3）用能量束对所述氧化铝层的需要形成线路的表面进行照射，以使照射区域内的氧化铝层被活化；以及
（4）将步骤（3）得到的铝基板进行化学镀，在所述氧化铝层的经照射的表面上形成线路层。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述封闭剂的用量使得所述氧化铝层中填充元素的含量为0.001-20重量%，所述填充元素为铬、镍和稀土金属中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述封闭剂的用量使得所述氧化铝层中填充元素的含量为0.01-1重量%。
11.根据权利要求8-10中任意一项所述的方法，其中，所述氧化铝层的厚度为10-300μm。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述氧化铝层的厚度为50-100μm。
13.根据权利要求8-10中任意一项所述的方法，其中，所述封闭剂为重铬酸钾、重铬酸钠、氟化镍、醋酸镍和硫酸镍中的一种或多种。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述能量束为激光。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述能量束为波长为532-1064nm且功率为20-100W的激光。
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