CN111987000A - 金属基板复合材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种金属基板复合材料的制备方法，该一种金属基板复合材料用于电子产品的封装，金属基板复合材料的制备方法包括以下步骤：提供一基板；对基板进行等离子体表面处理，以使得基板表面接枝第一官能团；在进行等离子体表面处理之后，对基板进行第一表面处理，以在基板的表面形成与第一官能团连接的金属氧化物层；对基板进行第二表面处理，以在金属氧化物层上形成第一金属层，从而得到金属基板复合材料。通过上述方式，本申请的金属基板复合材料的制备方法能够提高基板与第一金属层之间的结合力。

Description

金属基板复合材料的制备方法

技术领域

本申请涉及半导体封装材料技术领域，特别是涉及金属基板复合材料的制备方法。

背景技术

金属基板，例如金属玻璃，也称为非晶含金，是指固态时原子的三维空间呈拓扑无序排列、并在一定温度范围内这种状态保持相对稳定的合金。

在所有的金属、合金及复合材料中，高强度和高导电性始终具有相互矛盾的特性，而金属基板复合材料则是指具有优良的导电、导热性能，同时强度又远高于纯金属的一类复合材料，是一类具有优良的综合物理性能和力学性能的功能结构材料。它既具有高的强度和良好的延展性，又具有良好的电传导和热传导特性。

因此，金属基板复合材料可应用于电子产品的封装，例如在3D或2.5D封装中，需要通过中介层(Interposer)将不同的芯片堆叠在一起。中介层互联芯片，需要在其表面和孔里金属化，基板与金属的结合力的强弱则对中介层的品质具有重要影响。

发明内容

本申请主要提供一种金属基板复合材料的制备方法，以解决相关技术中基板与金属的结合力较弱的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种金属基板复合材料的制备方法，该一种金属基板复合材料用于电子产品的封装，该金属基板复合材料的制备方法包括以下步骤：提供一基板；对基板进行等离子体表面处理，以使得基板表面接枝第一官能团；在进行等离子体表面处理之后，对基板进行第一表面处理，以在基板的表面形成与第一官能团连接的金属氧化物层；对基板进行第二表面处理，以在金属氧化物层上形成第一金属层，从而得到金属基板复合材料。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的金属基板复合材料用于电子产品的封装，金属基板复合材料的制备方法通过对基板进行等离子体表面处理，一方面能够有效去除基板表面残留的杂质，另一方面能够使得基板表面接枝第一官能团，在进行等离子体表面处理之后，进一步对基板进行第一表面处理，以在基板的表面形成与第一官能团连接的金属氧化物层，最后对基板进行第二表面处理，以在金属氧化物层上形成第一金属层，其中，该金属氧化物层作为粘合层，能够用于增强基板与第一金属层之间的结合力，通过上述方式，本申请的金属基板复合材料的制备方法能够提高基板与第一金属层之间的结合力，从而能够提高金属基板复合材料的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请金属基板复合材料的制备方法一实施例的流程示意图；

图2是本申请金属基板复合材料一实施例的结构示意图；

图3是本申请金属基板复合材料的制备方法第二实施例的流程示意图；

图4是本申请金属基板复合材料的制备方法第三实施例的流程示意图；

图5是本申请金属基板复合材料的制备方法的制备过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请结合参阅图1和图2，图1是本申请金属基板复合材料的制备方法一实施例的流程示意图，图2本申请金属基板复合材料一实施例的结构示意图。

本实施例中，所述金属基板复合材料可用于电子产品的封装，例如可作为半导体封装中介片，或用做MEMS(微机电***，Micro-Electro-Mechanical System)传感器的封装，毫米波通信，5G通信的射频模块等。

该金属基板复合材料的制备方法包括以下步骤：

S120：提供一基板10。

可选地，基板10的材料可以是硅、树脂或玻璃。

S140：对基板10进行等离子体表面处理，以使得基板10表面接枝第一官能团。

可以理解地，本实施例中所提及的基板10表面可以为基板10的一侧表面或者多侧表面，具体可根据实际情况而定。在一个应用场景中，基板10上还开设有若干孔，此时该基板10表面还可包括所开设的孔的孔壁。

对基板10进行等离子体表面处理，主要是使用氧气和氩气等离子体对基板10表面进行处理。本实施方式中，基板10的材质可以为玻璃，该基板10为玻璃基板，等离子体轰击玻璃表面的有机物，将有机物的链段打断，而后被抽离玻璃表面，达到清洗的目的。当然，在其它场景中，基板10的材质还可以为其它，如高分子聚合物材料等，此处不做具体限定。

对基板10进行等离子体表面处理，一方面能够有效去除基板10表面残留的杂质，另一方面能够使得基板10表面接枝第一官能团，例如羟基、羧基等，该第一官能团能够与金属氧化物连接。

S160：在进行等离子体表面处理之后，对基板10进行第一表面处理，以在基板10的表面形成与第一官能团连接的金属氧化物层20。

可选地，金属氧化物可为二氧化钛、氧化镁、氧化铝、氧化银、氧化锌、氧化锆以及氧化锡中的至少一种。

对基板10进行第一表面处理可以是在基板10表面制备金属氧化物层20作为粘合层，以用于增强基板10与第一金属层之间的结合力。

S180：对基板10进行第二表面处理，以在金属氧化物层20上形成第一金属层，从而得到金属基板复合材料。

可选地，对基板10进行第二表面处理，以在金属氧化物层20上形成第一金属层后，还可以再进行金属层的加厚处理，以得到加厚的第一金属层，从而最终得到金属基板复合材料。

本实施例的金属基板复合材料用于电子产品的封装，金属基板复合材料的制备方法通过对基板10进行等离子体表面处理，一方面能够有效去除基板10表面残留的杂质，另一方面能够使得基板10表面接枝第一官能团，在进行等离子体表面处理之后，进一步对基板10进行第一表面处理，以在基板10的表面形成与第一官能团连接的金属氧化物层20，最后对基板10进行第二表面处理，以在金属氧化物层20上形成第一金属层，其中，该金属氧化物层20作为粘合层，能够用于增强基板10与第一金属层之间的结合力，通过上述方式，本申请的金属基板复合材料的制备方法能够提高基板10与第一金属层之间的结合力，从而能够提高金属基板复合材料的性能。

请结合参阅图2和图3，图3是本申请金属基板复合材料的制备方法第二实施例的流程示意图。

本实施例是在上述金属基板复合材料的制备方法第一实施例的基础上，在进行步骤S120之前，还包括：

S110：对基板10进行前处理，以去除基板10表面的杂质。

对基板10进行前处理可以是对基板10进行碱性脱脂除油处理。基板10表面一般有很多的杂质，比如灰尘和油脂，通过碱性脱脂除油处理，能够除去基板10表面的大部分灰尘和油脂。

经过前处理后，可能并不能完全除去基板10上的杂质，因此，在进行前处理后可进一步通过对基板10进行等离子体表面处理，则能够实现有效去除基板10表面残留的杂质。

可选地，本实施例的金属基板复合材料的制备方法，还可包括：

S171：将形成金属氧化物层20的基板10浸入活化剂中，进行活化处理，以在金属氧化物层20表面吸附第二金属离子。

可选地，第二金属离子可以为钯离子。

可选地，活化剂可为由钯盐和螯合剂为原料所制成的钯络合物。

可选地，制备钯络合物的钯盐可为硫酸钯、氯化钯、硫酸四胺合钯中的至少一种。螯合剂可为至少带羧基或羟基的铵盐，活化剂中螯合剂的含量，以螯合的官能团能够完全螯合活化剂中的钯决定，由于实际反应时不是所有的官能团都参与螯合钯，因此螯合剂与钯的摩尔比为螯合剂与钯的物质的量比为1.1:1～2:1，例如为1.1:1、1.2:1、1.7:1、1.9:1或2:1。

优选地，螯合剂与钯的摩尔比为螯合剂与钯的物质的量比可为1.3:1～1.6:1，例如为1.3:1、1.4:1、1.5:1或1.6:1。

在一实施方式中，该钯络合物显正电性。由于铵盐具有鳌合作用，铵盐将钯离子鳌合之后，则可配置出活化剂。

可选地，活化剂中的钯络合物的浓度可为10～100ppm，例如为10ppm、20ppm、32ppm、38ppm、40ppm、50ppm、70ppm、90ppm或100ppm。

优选地，活化剂中的钯络合物的浓度可为30～60ppm，例如为30ppm、35ppm、38ppm、40ppm、45ppm、47ppm、50ppm、54ppm或60ppm。

可选地，活化剂的PH值不大于9。

S172：在进行活化处理后，将基板10浸入第一还原剂中，进行还原处理，以将第二金属离子还原为第二金属单质。

可选地，第一还原剂可为二甲基胺硼烷和/或水合肼中。第一还原剂中的二甲基胺硼烷和/或水合肼的浓度为0.005～0.02mol/L，例如为0.005mol/L、0.006mol/L、0.007mol/L、0.01mol/L、0.012mol/L、0.015mol/L、0.017mol/L、0.019mol/L或0.02mol/L。

优选地，第一还原剂中的二甲基胺硼烷和/或水合肼的浓度可为0.008～0.016mol/L，例如为0.008mol/L、0.009mol/L、0.011mol/L、0.013mol/L或0.016mol/L。

可选地，活化剂和第一还原剂的pH值均不大于9。

可选地，第二金属为钯。

在一具体实施方式中，可将形成金属氧化物层20的基板10浸入30～50℃的活化剂中4～6min，使金属氧化物颗粒吸附上络合钯离子，然后将基板10取出水洗，再将基板10浸入常温的第一还原剂中40～50s，使络合钯离子被还原成钯单质，从而使得基板10经过活化处理及还原处理。

步骤S180，还可包括：

S181：将经过活化处理及还原处理后的基板10，浸入第一金属离子溶液中，使得第一金属离子以第二金属单质为催化中心原位催化还原成第一金属单质，以在金属氧化物层20上形成第一金属层，从而得到金属基板复合材料。

在一种具体实施方式中，基板10为玻璃基板10，第一金属层为铜层，第一金属离子为铜离子。由于玻璃成本低且具有高的热稳定性和尺寸稳定性，热膨胀系数与硅相近，在热加工过程中不会造成芯片翘曲，且介电常数低于硅，是未来最有可能替代硅的材料之一。但是由于玻璃表面光滑且几乎不含活性官能团，通过传统的化学镀铜很难得到结合力好的铜，通过溅射铜的方法一是成本高，二是很难溅射进深径比较大的孔里，因此很难满足需求。本实施例通过上述方式，对基板10进行等离子体表面处理，以使得基板10表面接枝第一官能团，改善玻璃亲水性，并制备金属氧化物薄膜粘合层，使得粘合层起到连接玻璃基底和铜镀层的过渡的作用，经过活化处理及还原处理后的基板10，能够保持金属氧化物层20的金属氧化物颗粒形貌不变，将经过活化处理及还原处理后的基板10浸入第一金属离子溶液10～20min，在第二还原剂作用下，铜离子可以钯为催化中心原位催化还原成铜单质，形成均匀且结合力好的铜镀层，从而能够有效提高了铜镀层与玻璃基底的结合力。

可选地，第一金属离子溶液包括铜盐、络合剂、碱、第二还原剂以及第二添加剂，第一金属离子溶液的pH值不大于12。

可选地，铜盐为五水合硫酸铜和二水合氯化铜中的至少一种。

第一金属离子溶液中的铜离子的浓度可为0.01～0.1mol/L，例如为0.01mol/L、0.02mol/L、0.05mol/L、0.07mol/L、0.09mol/L或0.1mol/L。

优先地，第一金属离子溶液中的铜离子的浓度为0.03～0.08mol/L，例如为0.03mol/L、0.04mol/L、0.06mol/L或0.8mol/L。

可选地，络合剂为乙二胺四乙酸二钠、酒石酸钾钠以及柠檬酸钠中的至少一种。

第一金属离子溶液中的络合剂的官能团与铜离子的物质的量比可为1.1：1～2：1，例如为1.1：1、1.2：1、1.3：1、1.4：1、1.6：1、1.9：1或2：1。

优先地，第一金属离子溶液中的络合剂的官能团与铜离子的物质的量比可为1.5：1～1.8：1，例如为1.5：1、1.7：1或1.8：1。

可选地，碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种，即碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。添加碱后，第一金属离子溶液的PH值不大于12。

可选地，第二还原剂为甲醛、水合肼与二甲基胺硼烷中的至少一种。第一金属离子溶液中的第二还原剂的浓度可为0.1～0.2mol/L，例如为0.1mol/L、0.12mol/L、0.13mol/L、0.15mol/L、0.19mol/L或0.2mol/L。

优先地，第一金属离子溶液中的第二还原剂的浓度可为0.14～0.18mol/L，例如为0.14mol/L、0.16mol/L、0.17mol/L、0.18mol/L或0.18mol/L。

可选地，第二添加剂为2,2’-联吡啶、亚铁***以及聚乙二醇中的至少一种。

第一金属离子溶液中第二添加剂的浓度可为20～50ppm，例如为20ppm、24ppm、26ppm、29ppm、35ppm、40ppm、46ppm或50ppm。

优先地，第一金属离子溶液中第二添加剂的浓度可为30～40ppm，例如为30ppm、32ppm、34ppm、36ppm、37ppm、39ppm或40ppm。

可选地，第一金属离子溶液在使用时的温度为35～45℃，例如35℃、36℃、37℃、39℃、43℃、44℃或45℃。

优先地，第一金属离子溶液在使用时的温度为38～42℃，例如38℃、40℃、41℃或42℃。

请结合参阅图2和图4，图4是本申请金属基板复合材料的制备方法第三实施例的流程示意图。

本实施是在上述金属基板复合材料的制备方法任一实施例的基础上，步骤S160，可包括：

S162：制备金属氧化物前驱体溶液。

其中，金属氧化物前驱体溶液提供能够与第一官能团连接的第二官能团。

S164：在进行等离子体表面处理之后，将金属氧化物前驱体溶液覆盖在基板10表面。

S166：对基板10进行金属化处理，以在基板10的表面形成金属氧化物层20。其中，第二官能团与第一官能团连接。

可选地，前驱体溶液包括溶剂、含金属的盐类化合物以及第一添加剂。

可选地，溶剂为无水乙醇、甲醇、乙二醇单甲醚、丙二醇甲醚、乙酸乙酯和乙酸丁酯中的至少一种。

可选地，含金属的盐类化合物为锌盐，锌盐为二水合乙酸锌、六水合硝酸锌和七水合硫酸锌中的至少一种。

前驱体溶液中的锌离子的浓度可为0.03～0.3mol/L，例如为0.03mol/L、0.05mol/L、0.1mol/L、0.13mol/L、0.21mol/L、0.13mol/L、0.25mol/L、0.26mol/L或0.3mol/L。

优先地，前驱体溶液中的锌离子的浓度可为0.07～0.2mol/L，例如为0.07mol/L、0.09mol/L、0.12mol/L、0.15mol/L、0.18mol/L或0.2mol/L。

可选地，在基板10的表面形成与第一官能团连接的金属氧化物层20的方法可以是溶胶凝胶法、脉冲激光沉积法、蒸镀法中的一种。

可选地，第一添加剂为硅烷偶联剂和非离子表面活性剂中的至少一种，并提供有第二官能团。硅烷偶联剂和非离子表面活性剂都能有效在前驱体溶液中形成三维网络结构并提供至少一个活性官能团，即第二官能团，第二官能团可与基板10表面的第一官能团的氢键缔合。

硅烷偶联剂可为含氨基、巯基、环氧基以及水解后只含羟基或酞酸酯的偶联剂的其中一种，例如为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、硅酸正丁酯。

非离子表面活性剂可为长链脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基醇酰胺或聚醚类。

金属氧化物前驱体溶液中的第一添加剂的浓度可为10～500ppm，例如为10ppm、30ppm、80ppm、160ppm、200ppm、280ppm、340ppm、400ppm、440ppm、480ppm或500ppm。

优先地，金属氧化物前驱体溶液中的第一添加剂的浓度可为50～300ppm，例如为50ppm、60ppm、70ppm、90ppm、130ppm、190ppm、210ppm、240ppm、270ppm、290ppm或300ppm。

可选地，步骤S164，可包括：

使前驱体溶液静置老化12～24h之后，使用浸渍提拉法或旋涂法将金属氧化物前驱体溶液覆盖在基板10表面。

可选地，步骤S166，可包括：

使基板10在100～200℃的温度下预烘烤5～10min，再在500～600℃的温度下煅烧0.5～1h，以在基板10的表面形成金属氧化物层20，或使用激光烧蚀法在基板10的表面形成金属氧化物层20。

可选地，金属氧化物层20的厚度可为50～100nm，例如为50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm。实验证明，金属氧化物层20的厚度在此范围为，能够有效起到增强基板10与第一金属层的结合力的作用。

在一种具体实施方式中，金属氧化物层20可为氧化锌层，在基板10的表面形成与第一官能团连接的金属氧化物层20的方法可为溶胶凝胶法。具体可将所制备的前驱体溶液静置老化12～24h，例如12h、20h或24h之后，使用浸渍提拉法或旋涂法使前驱体溶液均匀地分布在基板10表面。浸渍提拉或旋涂法都至少需要重复2次以上，如使用旋涂法时，可将处理之后的基板10旋涂上一层前驱体溶液，然后在50～90℃烘烤2～5min，然后再继续旋涂第二次(浸渍提拉法也需要至少重复2次)，使前驱体溶液均匀地分布在基板10表面。对基板10进行金属化处理，以在基板10的表面形成金属氧化物层20可以是通过高温煅烧法或激光烧蚀法，高温煅烧法具体可将基板10在100～200℃，例如100℃、150℃或200℃的温度下预烘烤5～10min，例如5min、7min或10min，再在500～600℃的温度下下煅烧0.5～1h，例如0.5h、0.7h或1h，最终在基板10表面形成氧化锌纳米颗粒，即金属氧化物层20。

可选地，当金属氧化物层20为氧化锌层时，前驱体溶液的溶剂可为丙二醇甲醚。由于丙二醇甲醚的沸点相对于其他溶剂较高，在后续高温煅烧过程中，溶剂挥发速度慢，有利于氧化锌纳米颗粒的形成。(若溶剂挥发速度快，则氧化锌没有足够的时间再结晶)。

请参阅图5，图5是本申请金属基板复合材料的制备方法的制备过程示意图。

下面，结合图5和具体实施方式，对本申请做进一步描述：

对比例：

提供一基板。

用氰酸盐聚合物处理基板表面。

将金属氧化物前驱体溶液沉积在玻璃基板表面并对基板进行热处理以获得金属氧化物。

通过活化和化学沉积对处理后的玻璃基板进行金属化处理。

对本例中使用氰酸盐聚合物或者清洗剂处理基板表面不仅对人体有害且清洗的效果不好，且所制得的金属层与玻璃基板之间的结合力较差。

实施例1：

本例中金属基板复合材料的制备方法包括以下步骤：

提供一玻璃基板。

对玻璃基板进行碱性脱脂除油处理，除去玻璃基板表面的大部分灰尘和油脂。

对经过碱性脱脂除油处理的玻璃基板，再使用氧气和氩气等离子体对玻璃基板表面进行处理，以效去除玻璃基板表面残留的杂质，并使得玻璃基板表面接枝第一官能团，例如羟基、羧基等，该第一官能团能够与金属氧化物连接。

制备金属氧化物前驱体溶液，该前驱体溶液包括丙二醇甲醚(溶剂)、锌盐以及第一添加剂，前驱体溶液中锌离子的浓度0.03mol/L，第一添加剂的浓度可为10ppm。使前驱体溶液静置老化12h之后，使用浸渍提拉法或旋涂法将金属氧化物前驱体溶液覆盖在玻璃基板表面。使玻璃基板在100℃的温度下预烘烤5min，再在500℃的温度下煅烧0.5h，以在玻璃基板的表面形成氧化锌粘合层(即金属氧化物层)。

将形成氧化锌粘合层的玻璃基板浸入温度为30℃且pH值为9的活化剂中4min，活化剂为钯络合物，显正电性，使金属氧化物颗粒吸附上络合钯离子，然后将玻璃基板取出水洗，再将玻璃基板浸入常温且PH值为9的第一还原剂中40s，使络合钯离子被还原成钯单质，从而使得玻璃基板经过活化处理及还原处理。

将经过活化处理及还原处理后的玻璃基板，浸入第一金属离子溶液中。第一金属离子溶液包括铜盐、络合剂、碱、第二还原剂以及第二添加剂，第一金属离子溶液PH值为12，铜盐选自五水合硫酸铜，第一金属离子溶液中的铜离子的浓度为0.01mol/L，使得铜离子以钯单质为催化中心原位催化还原成铜单质，以在氧化锌粘合层上形成铜层，再进行电镀铜加厚，从而得到金属基板复合材料。

对本例中所得金属基板复合材料进行3M胶带测试，使用3M胶带与胶带金属基板复合材料的表面粘接，粘接面积约为3cm²，粘结约2分钟后，将3M胶带垂直向上拉扯，在1小时内反复进行5次，均未出现掉铜，可见通过上述的制备方法所得到的金属基板复合材料能够增强铜层与玻璃基板之间的结合力。

实施例2：

本例中金属基板复合材料的制备方法包括以下步骤：

提供一玻璃基板。

对玻璃基板进行碱性脱脂除油处理，除去玻璃基板表面的大部分灰尘和油脂。

对经过碱性脱脂除油处理的玻璃基板，再使用氧气和氩气等离子体对玻璃基板表面进行处理，以效去除玻璃基板表面残留的杂质，并使得玻璃基板表面接枝第一官能团，例如羟基、羧基等，该第一官能团能够与金属氧化物连接。

制备金属氧化物前驱体溶液，该前驱体溶液包括丙二醇甲醚(溶剂)、锌盐以及第一添加剂，前驱体溶液中锌离子的浓度0.07mol/L，第一添加剂的浓度可为50ppm)。使前驱体溶液静置老化20h之后，使用浸渍提拉法或旋涂法将金属氧化物前驱体溶液覆盖在玻璃基板表面。使玻璃基板在145℃的温度下预烘烤7min，再在520℃的温度下煅烧0.6h，以在玻璃基板的表面形成氧化锌粘合层(即金属氧化物层)。

将形成氧化锌粘合层的玻璃基板浸入温度为40℃且PH值为8的活化剂中5min，活化剂为钯络合物，显正电性，使金属氧化物颗粒吸附上络合钯离子，然后将玻璃基板取出水洗，再将玻璃基板浸入常温且pH值为8的第一还原剂中43s，使络合钯离子被还原成钯单质，从而使得玻璃基板经过活化处理及还原处理。

将经过活化处理及还原处理后的玻璃基板，浸入第一金属离子溶液中。第一金属离子溶液包括铜盐、络合剂、碱、第二还原剂以及第二添加剂，第一金属离子溶液pH值为11，铜盐选自五水合硫酸铜，第一金属离子溶液中的铜离子的浓度为0.03mol/L，使得铜离子以钯单质为催化中心原位催化还原成铜单质，以在氧化锌粘合层上形成铜层，再进行电镀铜加厚，从而得到金属基板复合材料。

对本例中所得金属基板复合材料进行3M胶带测试，使用3M胶带与胶带金属基板复合材料的表面粘接，粘接面积约为3cm²，粘结约2分钟后，将3M胶带垂直向上拉扯，在1小时内反复进行4次，均未出现掉铜，可见通过上述的制备方法所得到的金属基板复合材料能够增强铜层与玻璃基板之间的结合力。

实施例3：

本例中金属基板复合材料的制备方法包括以下步骤：

提供一玻璃基板。

对玻璃基板进行碱性脱脂除油处理，除去玻璃基板表面的大部分灰尘和油脂。

对经过碱性脱脂除油处理的玻璃基板，再使用氧气和氩气等离子体对玻璃基板表面进行处理，以效去除玻璃基板表面残留的杂质，并使得玻璃基板表面接枝第一官能团，例如羟基、羧基等，该第一官能团能够与金属氧化物连接。

制备金属氧化物前驱体溶液，该前驱体溶液包括丙二醇甲醚(溶剂)、锌盐以及第一添加剂，前驱体溶液中锌离子的浓度0.2mol/L，第一添加剂的浓度可为300ppm)。使前驱体溶液静置老化20h之后，使用浸渍提拉法或旋涂法将金属氧化物前驱体溶液覆盖在玻璃基板表面。使玻璃基板在180℃的温度下预烘烤9min，再在580℃的温度下煅烧0.9h，以在玻璃基板的表面形成氧化锌粘合层(即金属氧化物层)。

将形成氧化锌粘合层的玻璃基板浸入温度为47℃且pH值为8的活化剂中5.5min，活化剂为钯络合物，显正电性，使金属氧化物颗粒吸附上络合钯离子，然后将玻璃基板取出水洗，再将玻璃基板浸入常温且pH值为8的第一还原剂中48s，使络合钯离子被还原成钯单质，从而使得玻璃基板经过活化处理及还原处理。

将经过活化处理及还原处理后的玻璃基板，浸入第一金属离子溶液中。第一金属离子溶液包括铜盐、络合剂、碱、第二还原剂以及第二添加剂，第一金属离子溶液pH值为11，铜盐选自五水合硫酸铜，第一金属离子溶液中的铜离子的浓度为0.06mol/L，使得铜离子以钯单质为催化中心原位催化还原成铜单质，以在氧化锌粘合层上形成铜层，再进行电镀铜加厚，从而得到金属基板复合材料。

对本例中所得金属基板复合材料进行3M胶带测试，使用3M胶带与胶带金属基板复合材料的表面粘接，粘接面积约为3cm²，粘结约2分钟后，将3M胶带垂直向上拉扯，在1小时内反复进行5次，均未出现掉铜，可见通过上述的制备方法所得到的金属基板复合材料能够增强铜层与玻璃基板之间的结合力。

实施例4：

本例中金属基板复合材料的制备方法包括以下步骤：

提供一玻璃基板。

对玻璃基板进行碱性脱脂除油处理，除去玻璃基板表面的大部分灰尘和油脂。

对经过碱性脱脂除油处理的玻璃基板，再使用氧气和氩气等离子体对玻璃基板表面进行处理，以效去除玻璃基板表面残留的杂质，并使得玻璃基板表面接枝第一官能团，例如羟基、羧基等，该第一官能团能够与金属氧化物连接。

制备金属氧化物前驱体溶液，该前驱体溶液包括丙二醇甲醚(溶剂)、锌盐以及第一添加剂，前驱体溶液中锌离子的浓度0.3mol/L，第一添加剂的浓度可为500ppm。使前驱体溶液静置老化24h之后，使用浸渍提拉法或旋涂法将金属氧化物前驱体溶液覆盖在玻璃基板表面。使玻璃基板在200℃的温度下预烘烤10min，再在600℃的温度下煅烧1h，以在玻璃基板的表面形成氧化锌粘合层(即金属氧化物层)。

将形成氧化锌粘合层的玻璃基板浸入温度为50℃且PH值为7.5的活化剂中6min，活化剂为钯络合物，显正电性，使金属氧化物颗粒吸附上络合钯离子，然后将玻璃基板取出水洗，再将玻璃基板浸入常温且pH值为7.5的第一还原剂中50s，使络合钯离子被还原成钯单质，从而使得玻璃基板经过活化处理及还原处理。

将经过活化处理及还原处理后的玻璃基板，浸入第一金属离子溶液中。第一金属离子溶液包括铜盐、络合剂、碱、第二还原剂以及第二添加剂，第一金属离子溶液pH值为10，铜盐选自五水合硫酸铜，第一金属离子溶液中的铜离子的浓度为0.1mol/L，使得铜离子以钯单质为催化中心原位催化还原成铜单质，以在氧化锌粘合层上形成铜层，再进行电镀铜加厚，从而得到金属基板复合材料。

对本例中所得金属基板复合材料进行3M胶带测试，使用3M胶带与胶带金属基板复合材料的表面粘接，粘接面积约为3cm²，粘结约2分钟后，将3M胶带垂直向上拉扯，在1小时内反复进行5次，均未出现掉铜，可见通过上述的制备方法所得到的金属基板复合材料能够增强铜层与玻璃基板之间的结合力。

本申请的金属基板复合材料用于电子产品的封装，金属基板复合材料的制备方法通过对基板进行等离子体表面处理，一方面能够有效去除基板表面残留的杂质，另一方面能够使得基板表面接枝第一官能团，从而能够在进行等离子体表面处理之后，对基板进行第一表面处理，以在基板的表面形成与第一官能团连接的金属氧化物层，最后对基板进行第二表面处理，以在金属氧化物层上形成第一金属层，其中，该金属氧化物层作为粘合层，能够用于增强基板与第一金属层之间的结合力，通过上述方式，本申请的金属基板复合材料的制备方法能够提高基板与第一金属层之间的结合力，从而能够提高金属基板复合材料的性能。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种金属基板复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属基板复合材料用于电子产品的封装，所述金属基板复合材料的制备方法包括以下步骤：

提供一基板；

对所述基板进行等离子体表面处理，以使得所述基板表面接枝第一官能团；

在进行所述等离子体表面处理之后，对所述基板进行第一表面处理，以在所述基板的表面形成与所述第一官能团连接的金属氧化物层；

对所述基板进行第二表面处理，以在所述金属氧化物层上形成第一金属层，从而得到所述金属基板复合材料。

2.根据权利要求1所述的金属基板复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：

在进行所述等离子体表面处理之前，对所述基板进行前处理，以去除所述基板表面的杂质。

3.根据权利要求1所述的金属基板复合材料的制备方法，其特征在于，所述对所述基板进行等离子体表面处理，以使得所述基板表面接枝第一官能团，包括：

使用氧气和氩气等离子体对基板表面进行处理，以使得所述基板表面接枝第一官能团。

4.根据权利要求1所述的金属基板复合材料的制备方法，其特征在于，

在进行所述等离子体表面处理之后，对所述基板进行第一表面处理，以在所述基板的表面形成与所述第一官能团连接的金属氧化物层，包括：

制备金属氧化物前驱体溶液，其中，所述金属氧化物前驱体溶液提供能够与所述第一官能团连接的第二官能团；

在进行所述等离子体表面处理之后，将所述金属氧化物前驱体溶液覆盖在所述基板表面；

对所述基板进行金属化处理，以在所述基板的表面形成所述金属氧化物层，其中，所述第二官能团与所述第一官能团连接。

5.根据权利要求4所述的金属基板复合材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液包括溶剂、含金属的盐类化合物以及第一添加剂；

其中，所述溶剂为无水乙醇、甲醇、乙二醇单甲醚、丙二醇甲醚、乙酸乙酯和乙酸丁酯中的至少一种；

所述含金属的盐类化合物为锌盐，所述锌盐为二水合乙酸锌、六水合硝酸锌和七水合硫酸锌中的至少一种，所述前驱体溶液中的锌离子的浓度为0.03～0.3M；

所述第一添加剂为硅烷偶联剂和非离子表面活性剂中的至少一种，并提供有所述第二官能团，所述金属氧化物前驱体溶液中的所述第一添加剂的浓度为10～500ppm；

所述金属氧化物层为氧化锌层，所述氧化锌层的厚度为50～100nm。

6.根据权利要求4所述的金属基板复合材料的制备方法，其特征在于，

所述在进行所述等离子体表面处理之后，将所述金属氧化物前驱体溶液覆盖在所述基板表面，包括：

使所述前驱体溶液静置老化12～24h之后，使用浸渍提拉法或旋涂法将所述金属氧化物前驱体溶液覆盖在所述基板表面；

所述对所述基板进行金属化处理，以在所述基板的表面形成所述金属氧化物层，包括：

使所述基板在100～200℃的温度下预烘烤5～10min，再在500～600℃的温度下煅烧0.5～1h，以在所述基板的表面形成所述金属氧化物层，或使用激光烧蚀法在所述基板的表面形成所述金属氧化物层。

7.根据权利要求1所述的金属基板复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：

将形成所述金属氧化物层的基板浸入活化剂中，进行活化处理，以在所述金属氧化物层表面吸附第二金属离子；

在进行活化处理后，将所述基板浸入第一还原剂中，进行还原处理，以将所述第二金属离子还原为第二金属单质；

所述对所述基板进行第二表面处理，以在所述金属氧化物层上形成第一金属层，从而得到所述金属基板复合材料，包括：

将经过所述活化处理及所述还原处理后的基板，浸入第一金属离子溶液中，使得所述第一金属离子以第二金属单质为催化中心原位催化还原成第一金属单质，以在所述金属氧化物层上形成第一金属层，从而得到所述金属基板复合材料。

8.根据权利要求7所述的金属基板复合材料的制备方法，其特征在于，

所述基板为玻璃基板，所述第一金属层为铜层，所述第一金属离子为铜离子，所述第二金属为钯，所述第二金属离子为钯离子。

9.根据权利要求8所述的金属基板复合材料的制备方法，其特征在于，

所述活化剂中的钯络合物的浓度为10～100ppm；

所述第一还原剂包括二甲基胺硼烷、水合肼中的至少一种，所述第一还原剂中的所述二甲基胺硼烷和/或所述水合肼的浓度为0.005～0.02mol/L；

所述活化剂和所述第一还原剂的pH值均不大于9。

10.根据权利要求8所述的金属基板复合材料的制备方法，其特征在于，

所述第一金属离子溶液包括铜盐、络合剂、碱、第二还原剂以及第二添加剂，所述第一金属离子溶液的PH值不大于12；

所述铜盐为五水合硫酸铜和二水合氯化铜中的至少一种，所述第一金属离子溶液中的铜离子的浓度为0.01～0.1mol/L。

11.根据权利要求10所述的金属基板复合材料的制备方法，其特征在于，所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠、酒石酸钾钠以及柠檬酸钠中的至少一种，所述第一金属离子溶液中的所述络合剂的官能团与铜离子的物质的量比为1.1：1～2：1；

所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；

所述第二还原剂为甲醛、水合肼与二甲基胺硼烷中的至少一种，所述第一金属离子溶液中的所述还原剂的浓度为0.1～0.2mol/L；

所述第二添加剂为2,2’-联吡啶、亚铁***以及聚乙二醇中的至少一种，所述第一金属离子溶液中所述第二添加剂的浓度为20～50ppm。

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