一种适用于DPC产品贴膜前处理工艺的研磨方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于DPC产品贴膜前处理工艺的研磨方法，对磁控溅射工艺处理后的陶瓷基板进行表面平整，在处理时首先对陶瓷基板进行清洗热烘，以去除其表面杂质，接着在陶瓷基板通过磁控溅射沉积一层钛钨合金和一层薄铜层，其中钛钨合金可作为过渡层，以提高陶瓷基板与表面铜层的粘结附着力，薄铜层厚度为0.5～1μm，作为种子层并进行后续电镀铜层；此时铜层表面会呈现部分凹凸不平的现象，为了在图形电镀前获得一个相对平滑的表面，本申请追加治具辅助刷磨从而实现镀薄铜后的表面整平，主要是消除部分凸起处，去除轻微氧化点，为后续压膜工艺提供一个洁净平整的表面。续压膜工艺提供一个洁净平整的表面。续压膜工艺提供一个洁净平整的表面。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于DPC产品贴膜前处理工艺的研磨方法


[0001]本专利技术涉及覆铜板加工
，具体为一种适用于DPC产品贴膜前处理工艺的研磨方法。

技术介绍

[0002]封装基板是连接内外散热通路的关键环节，可为芯片提供电连接、保护、支撑、散热、组装等功效。随着近年来科技不断升级，芯片输入功率越来越高，对高功率产品来讲，其封装基板要求具有高电绝缘性、高导热性、与芯片匹配的热膨胀系数等特性，而DPC陶瓷基板很符合这一要求。首先说基体材料—陶瓷：相对于其他金属材料或者树脂材料而言，陶瓷具有耐腐蚀性能好、机械强度高、绝缘性能强、加工工艺简单等特性；此外，DPC采用磁控溅射+图形电镀的特殊制作工艺：能实现50μm以下的微细线路，真正做到了精密度和性能两者兼顾。
[0003]目前的DPC工艺已基本成熟，但是仍存在一些业内难题有待解决，在覆铜板加工时，由于磁控溅射工艺稳定性差，因此电镀铜后覆铜板表面会呈现凹凸不平的现象，在后续覆铜板图形电镀过程中会影响图形精度和电路板加工；而目前的通用方法是通过镀厚铜后修板来实现表面缺陷修复，但该方法存在以下缺陷：一是成本、能耗的增加，另一方面，由于DPC产品尺寸一般小于3inch*3inch，作业人员需要在显微镜下进行作业，修正效率难以提升，而通过刷辊刷磨容易出现裂片、陶瓷基板飞出作业台等情况，实际应用不便。
[0004]此前也有人考虑参照PCB行业要求追加研磨工艺，但DPC产品尺寸一般小于3inch*3inch，刷辊接触产品时容易将产品直接甩出导致瓷裂，故多采用人员手动刷磨来替代，整平效果微乎其微，依然难以得到平整的表面。因此，我们公开了一种适用于DPC产品贴膜前处理工艺的研磨方法，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种适用于DPC产品贴膜前处理工艺的研磨方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种适用于DPC产品贴膜前处理工艺的研磨方法，包括以下步骤：
[0008](1)取陶瓷基板，浸入稀硫酸中清洗5～10min，再依次通过丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗，每次清洗时间均为10～15min，表面氮气吹干，180～200℃下烘烤5～8min，备用；
[0009](2)取步骤(1)清洗后的陶瓷基板，以钛钨合金为靶材，在陶瓷基板两侧溅射钛钨合金层，所述钛钨合金层厚度为0.05～0.1μm；
[0010](3)取溅射钛钨合金层的陶瓷基板，两侧磁控溅射薄铜层，所述薄铜层的厚度为0.5～1μm；
[0011](4)将步骤(3)处理后的陶瓷基板置于电镀槽中，两侧电镀铜层，所述铜层的厚度
为3～5μm，去离子水超声清洗20～30min，烘干，得到覆铜基板；
[0012](5)取覆铜基板，热处理后表面除油、微蚀，再将覆铜基板置于治具中固定，对覆铜基板两侧表面进行刷磨，去离子水喷淋，氮气吹干，进行后续图形电镀。
[0013]较优化的方案，步骤(5)中，刷磨时将治具置于皮带上传动，通过尼龙刷对覆铜基板刷磨，尼龙刷目数为800目或1000目。
[0014]较优化的方案，刷磨时尼龙刷线速为0.9～1.1m/min，电流值为2.3A，空跑电流值为2.1A。
[0015]较优化的方案，步骤(5)中，所述治具与覆铜基板相互嵌合，治具内环四角为圆形，治具底部对称设有若干个通孔。
[0016]较优化的方案，步骤(2)、步骤(3)中，溅射工艺参数均为：真空度为9.0
×
10
～8
pa，溅射功率为300～400W，陶瓷基板温度为150～200℃。
[0017]针对磁控溅射工艺稳定性差导致电镀铜后表面呈现凹凸不平的现象，本申请公开了一种适用于DPC产品贴膜前处理工艺的研磨方法，对磁控溅射工艺处理后的陶瓷基板进行表面平整，在处理时首先对陶瓷基板进行清洗热烘，以去除其表面杂质，接着在陶瓷基板通过磁控溅射沉积一层钛钨合金和一层薄铜层，其中钛钨合金可作为过渡层，以提高陶瓷基板与表面铜层的粘结附着力，薄铜层厚度为0.5～1μm，作为种子层并进行后续电镀铜层；此时铜层表面会呈现部分凹凸不平的现象，为了在图形电镀前获得一个相对平滑的表面，本申请追加治具辅助刷磨从而实现镀薄铜后的表面整平，主要是消除部分凸起处，去除轻微氧化点，为后续压膜工艺提供一个洁净平整的表面。
[0018]本申请保留了除油、微蚀工艺，并按照DPC产品的尺寸和厚度研发了一系列的专用治具，将DPC产品置于治具中嵌合，并放置于皮带上进行传送，上方设置有尼龙刷，传送时覆铜板位于上方的一侧表面与尼龙刷接触并进行刷磨，不仅能够去除其表面的轻微氧化层，而且还能够通过刷磨将铜面整平；与常规工艺相比，本申请陶瓷基板表面的整个铜层的厚度较小，因此并不需要进行常规工艺中的铜层减薄工艺，而为了降低铜层表面凹凸不平的情况，本申请通过刷磨以去除铜面凸起，降低表面粗糙度，消除轻微氧化点，提高了产品表面洁净度，且保证了干膜与铜面附着力。
[0019]同时，在该方案中，由于刷磨的作用并非是铜面减薄，因此本申请刷磨工艺参数为“刷磨时尼龙刷线速为0.9～1.1m/min，电流值为2.3A，空跑电流值为2.1A，尼龙刷目数为800目或1000目”，电流设置数据较小，且限定了尼龙刷的线速，在该工艺参数下能够保证铜面平整，且不会对铜面造成损伤，实用性较高。
[0020]本申请治具采用镂空设计，且尺寸与覆铜基板匹配，以保证产品能刚好嵌在其中，避免被刷辊打散；治具底部采用9孔对称设计，保证刷磨液(去离子水)可迅速均匀从治具底部流出，治具底部采用条纹设计，进一步增大产品与治具间的净摩擦力，放置产品翘起和滑动；治具内环四角采用圆形处理，可兼容部分瓷片崩边产品，提高容错性；治具外环采用倒角设计，放置尖角对刷辊的损伤；为减小治具整体的翘曲度，治具采用两连片设计，维持通过性的同时可提升一倍产能；在刷磨时可使用该治具先进行单面研磨，而后在中检段将产品进行翻转，继续研磨另一面，实现双面研磨处理。
[0021]较优化的方案，步骤(4)中，电镀时电镀液各组分包括：硫酸铜100～110g/L、硫酸180～200g/L、氯离子50～60mg/L、硫酸高铈20～30mg/L、抑制剂160～180g/L、整平剂20～
30g/L、光亮剂10～20g/L，余量为去离子水。
[0022]较优化的方案，所述整平剂为含氮杂环共聚物、2
‑
巯基吡啶、烯丙基硫脲、苯并三氮唑中的任意一种或两种复配；
[0023]所述含氮杂环共聚物制备步骤为：取苯并三氮唑、2
‑
氨基苯并三氮唑和去离子水，混合均匀，氮气环境下加入1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚，75～80℃下聚合反应7～8h，反应结束后去除溶剂，四氢呋喃洗涤过滤，得到产物。
[0024]较优化的方案，所述光亮剂为聚二硫二丙基磺酸钠，所述抑制剂为聚乙二醇。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于DPC产品贴膜前处理工艺的研磨方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)取陶瓷基板，浸入稀硫酸中清洗5～10min，再依次通过丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗，每次清洗时间均为10～15min，表面氮气吹干，180～200℃下烘烤5～8min，备用；(2)取步骤(1)清洗后的陶瓷基板，以钛钨合金为靶材，在陶瓷基板两侧溅射钛钨合金层，所述钛钨合金层厚度为0.05～0.1μm；(3)取溅射钛钨合金层的陶瓷基板，两侧磁控溅射薄铜层，所述薄铜层的厚度为0.5～1μm；(4)将步骤(3)处理后的陶瓷基板置于电镀槽中，两侧电镀铜层，所述铜层的厚度为3～5μm，去离子水超声清洗20～30min，烘干，得到覆铜基板；(5)取覆铜基板，热处理后表面除油、微蚀，再将覆铜基板置于治具中固定，对覆铜基板两侧表面进行刷磨，去离子水喷淋，氮气吹干，进行后续图形电镀。2.根据权利要求1所述的一种适用于DPC产品贴膜前处理工艺的研磨方法，其特征在于：步骤(5)中，刷磨时将治具置于皮带上传动，通过尼龙刷对覆铜基板刷磨，尼龙刷目数为800目或1000目。3.根据权利要求2所述的一种适用于DPC产品贴膜前处理工艺的研磨方法，其特征在于：刷磨时尼龙刷线速为0.9～1.1m/min，电流值为2.3A，空跑电流值为2.1A。4.根据权利要求1所述的一种适用于DPC产品贴膜前处理工艺的研磨方法，其特征在于：步骤(5)中，所述治具与覆铜基板相互嵌合，治具内环四角为圆形，治具底部对称设有若干个通孔。5.根据权利要求1所述的一种适用于DPC产品贴膜前处理工艺的研磨方法，其特征在于：步骤(2)、步骤(3)中，溅射工艺参数均为：真空度为9.0
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【专利技术属性】
技术研发人员：李炎，贺贤汉，王松，孔进进，余龙，张进，
申请(专利权)人：江苏富乐华半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：