一种覆铜陶瓷基板专用铜片加工的方法技术

本发明专利技术提供了一种覆铜陶瓷基板专用铜片的加工方法，包括如下步骤：酸性除油，然后微蚀胶涂敷于铜片表面，光照固化，5

【技术实现步骤摘要】
一种覆铜陶瓷基板专用铜片加工的方法


[0001]本专利技术涉及铜片
，具体涉及一种覆铜陶瓷基板专用铜片加工的方法。

技术介绍

[0002]DCB是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝或氮化铝陶瓷基片表面单面或双面上的特殊工艺方法，其中铜瓷之间的浸润是通过氧化后铜片和陶瓷之间在高温条件下形成铜氧共晶液而实现的。
[0003]该领域通用的铜片处理方法为铜片裁切后除油、粗化、酸洗、超声波清洗和铜片插架氧化，目前超声波清洗铜片工艺都为水平线超声波清洗，水平线滚轮在一定程度上会削弱超声清洗效果，这使得氧化前铜片表面样貌和清洁度难以保证，微量油脂、颗粒、表面结构、微孔道异物等制约了后续铜片氧化品质。
[0004]同时通用的铜片氧化分为热氧化和化学氧化两种：
[0005]一、其中热氧化即在隧道式氧化炉内通过高温通氧的方式来实现铜片表面的氧化，该方法铜面均匀性较好，氧含量容易控制，工艺较成熟，但受制于氧化炉带速限制，整体效率不高，且炉内温度较高，能耗相对较大，因此成本高；
[0006]二、化学氧化即通过特定化学试剂在一定的反应条件下来实现铜片表面的氧化，该方法生产效率较高，热循环性能和抗弯性能好，但氧化后铜面会有残留粉状颗粒，该粉末易脱落，进而造成烧结后表面不均。
[0007]鉴于此，人们需要一种覆铜陶瓷基板专用铜片的加工方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种覆铜陶瓷基板专用铜片的加工方法，以解决现有技术中的问题。
[0009]一种覆铜陶瓷基板专用铜片的加工方法，包括如下步骤：
[0010]S1：使用酸性除油剂去除铜片表面油脂，对铜片表面进行粗化处理，使用酸性溶剂去除铜片表面氧化层；
[0011]S2：将铜片水平浸入去离子水5
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10min，将铜片缓慢拉离水面， 90
‑
120℃下烘干；
[0012]S3：将干燥后的铜片垂直浸入离子水35
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45℃下超声波清洗 3
‑
6min，25
‑
35℃下超声波清洗10
‑
20min，将铜片缓慢拉离水面， 90
‑
120℃下烘干；
[0013]S4：对铜片使用碱法氧化药液进行氧化，除杂，烘干得到产品。
[0014]经过多次实验证实，上述水平线超声波清洗后的铜片如果直接进入化学氧化阶段，会导致粗化后铜片表面残留异物未被完全去除，因为水平线滚轮在一定程度上会削弱超声清洗效果，最终会影响氧化反应均匀性，导致氧化良率低，因此本专利技术在铜片水平清洗后特追加了两段垂直超声波清洗工艺，垂直超声波清洗自带溢流效果，清洗效果好。
[0015]优选的，所述碱法氧化药液按浓度百分比包括如下组分：NaClO2 20
‑
40％、NaOH 10
‑
20％、水40
‑
70％。
[0016]优选的，所述超声波清洗的超声波频率为30
‑
50kHz，所述酸性除油剂为浓度为10
‑
20％的双氧水，所述酸性溶剂为浓度为3
‑
5％的硫酸溶液。
[0017]优选的，所述粗化处理的操作是将铜片浸入微蚀药水，浸泡 15
‑
26S。
[0018]优选的，S4步骤中，铜片氧化具体步骤为：将铜片固定于碱法氧化药液槽，使用碱法氧化药水70
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90℃下浸泡5
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10min，氧化铜膜厚控制在0.4
‑
0.8mg/m2，对铜片进行多级溢流水洗，每级处理30
‑
60S，每级溢流量控制在2
‑
8L/min。
[0019]优选的，所述粗化处理步骤为：使用涂胶机将微蚀胶均匀涂敷于铜片表面，光照使微蚀胶固化，5
‑
10min后揭去铜片表面胶块。
[0020]优选的，所述微蚀胶包括以下重量百分比包括组分：聚酯型聚氨酯丙烯酸酯40
‑
70％、四氢呋喃丙烯酸酯10
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20％、微蚀药水10
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15％、光引发剂1
‑
4％、聚酰胺蜡1
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4％、硅烷偶联剂0.5
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2％；所述光引发剂选自2，4，6
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三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2
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羟基
‑
甲基苯基丙烷
‑1‑
酮、4
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甲基二丙甲酮中的任意一种或多种的混合物；所述微蚀胶的制备步骤是将微蚀胶的原料混合均匀，真空抽泡，即得微蚀胶。
[0021]经过多次试验，专利技术人发现采用微蚀药水直接浸泡铜片，腐蚀较快，铜片粗化不均匀，因此本专利技术还设计了另一种铜片粗化处理，即将腐蚀液与聚酯型聚氨酯丙烯酸酯等物质混合制成粘稠状涂胶，涂敷于铜片表面，这不但延长了粗化反应时间，还使铜片粗化程度更容易掌控，同时还可通过改变不同位置涂胶涂敷量使铜片表面粗化更均匀，聚酰胺蜡的存在使涂胶黏稠性大大增加，光固化后稳定性高，更易去除且不易断裂。
[0022]优选的，所述微蚀药水为含2
‑
4％硫酸的Na2S2O8溶液，所述Na2S2O8溶液的浓度为40
‑
80g/L。
[0023]优选的，S3步骤中，超声清洗后进行兆声波清洗，所述兆声波频率为0.84
‑
0.86MHz，兆声波可以清洗到0.2um以下微粒，使铜片上的杂质清洗更彻底。
[0024]优选的，S4步骤中，铜片氧化具体步骤为：将铜片置于碱法氧化槽，采用高压雾化喷涂机将碱法氧化药液均匀的雾化喷涂至铜片表面，控制氧化槽温度在70
‑
90℃，控制氧化铜膜厚在0.4
‑
0.8mg/cm2，达到预定膜厚，停止喷淋和加热，采用0
‑
10℃冷风去除铜片表面药液，同时对碱法氧化槽进行抽滤，高压雾化喷涂机的喷头进液速率为 2
‑
8ml/min。
[0025]采用化学氧化法处理铜片，氧化结束铜面会有残留粉状颗粒，该粉末易脱落，进而造成烧结后表面不均，因此本专利技术采用多级水洗铜片和高压雾化喷涂两种方法解决铜片表面残留粉末颗粒的问题。
[0026]高压雾化方法喷涂的雾化小液滴稳定性高，具有很强的渗透性，与铜片反应剧烈，且碱法氧化药液冷凝粘度低，流动性强，反应结束通入冷风很容易从铜片表面流走，同时进行抽滤步骤，可加快铜片与药液分离，且抽滤后得到的粉体可加水重复利用，节能环保，使用温度传感器对加热效率进行把控，使用电击击穿器测定膜厚判断反应进程，氧化过程便于控制。
[0027]优选的，所述铜片的加工方法还包括抗氧化处理，所述抗氧化处理为将化学氧化后的铜片置于一含有抗氧化剂的抗氧化溶液中。
[0028]优选的，所述抗氧化剂选自咪唑、四唑、苯丙咪唑、苯丙三唑中的一种或多种的混合物，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种覆铜陶瓷基板专用铜片的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：使用酸性除油剂去除铜片表面油脂，对铜片表面进行粗化处理，使用酸性溶剂去除铜片表面氧化层；S2：将铜片水平浸入去离子水5
‑
10min，将铜片缓慢拉离水面，90
‑
120℃下烘干；S3：将干燥后的铜片垂直浸入离子水35
‑
45℃下超声波清洗3
‑
6min，25
‑
35℃下超声波清洗10
‑
20min，将铜片缓慢拉离水面，90
‑
120℃下烘干；S4：对铜片使用碱法氧化药液进行氧化，除杂，烘干得到产品。2.根据权利要求1所述的一种覆铜陶瓷基板专用铜片的加工方法，其特征在于，所述碱法氧化药液按浓度百分比包括如下组分：NaClO
2 20
‑
40％、NaOH 10
‑
20％、水40
‑
70％。3.根据权利要求1所述的一种覆铜陶瓷基板专用铜片的加工方法，其特征在于：所述超声波清洗的超声波频率为30
‑
50kHz，所述酸性除油剂为浓度为10
‑
20％的双氧水，所述酸性溶剂为浓度为3
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5％的硫酸溶液。4.根据权利要求1所述的一种覆铜陶瓷基板专用铜片的加工方法，其特征在于：所述粗化处理的操作是将铜片浸入微蚀药水，浸泡15
‑
25S。5.根据权利要求1所述的一种覆铜陶瓷基板专用铜片的加工方法，其特征在于，S4步骤中，铜片氧化具体步骤为：将铜片固定于碱法氧化药液槽，使用碱法氧化药水70
‑
90℃下浸泡5
‑
10min，氧化铜膜厚控制在0.4
‑
0.8mg/m2，对铜片进行多级溢流水洗，每级处理30
‑
60S，每级溢流量控制在2
‑
8L/min。6.根据权利要求1所述的一种覆铜陶瓷基板专用铜片的加工方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炎，贺贤汉，陆玉龙，蔡俊，董明锋，马敬伟，
申请(专利权)人：江苏富乐德半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：