一种基于玻璃基板的铜电路结构制造技术

本发明专利技术涉及一种基于玻璃基板的铜电路结构，包括玻璃基板和设置在玻璃基板表面上的主体电路层，其特征在于：所述主体电路层是采用厚度为至少1μm的铜薄膜经图形化而成，其具有焊接部，至少在焊接部上覆盖有三元合金膜，三元合金膜是由铜、银、镍三种金属组分构成的合金膜。这种铜电路结构易于进行焊接和图形化，不仅能够降低工艺成本，而且可增加电路设计的灵活性。灵活性。灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于玻璃基板的铜电路结构


[0001]本专利技术涉及电路
，具体涉及一种基于玻璃基板的铜电路结构。

技术介绍

[0002]将铜电路设置在玻璃基板上，可实现一种半透明或透明的电路板（玻璃基板可以设计为具有一定的透明效果，铜电路可设计为镂空结构），其可以应用在Mini
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LED等需要大电流驱动的屏体上。由于铜电路的表面容易被氧化而难以焊接(如普通焊接、共晶焊接)，现有技术中主要采用沉金工艺在铜电路表面沉积一层金薄膜并蚀刻为图形，但是，这种沉金工艺非常昂贵，金薄膜很难蚀刻为图形，使得这种铜电路难以灵活设计。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于玻璃基板的铜电路结构，这种铜电路结构易于进行焊接和图形化，不仅能够降低工艺成本，而且可增加电路设计的灵活性。采用的技术方案如下：一种基于玻璃基板的铜电路结构，包括玻璃基板和设置在玻璃基板表面上的主体电路层，其特征在于：所述主体电路层是采用厚度为至少1μm的铜薄膜经图形化而成，其具有焊接部，至少在焊接部上覆盖有三元合金膜，三元合金膜是由铜、银、镍三种金属组分构成的合金膜。
[0004]上述铜电路结构中，主体电路层是采用厚度为至少1μm的铜薄膜，且三元合金膜是由铜（Cu）、银（Ag）、镍（Ni）三种金属组分构成的合金膜，加入银可提高材料的导电性能， 加入镍可提高合金膜的抗氧化性能，由铜、银、镍三种金属组分构成的合金膜与焊锡的互溶度高，能够与主体电路层的焊接部位置的焊锡形成银白色光泽的互溶区，由此可使铜电路结构易于进行焊接和图形化，相对比于现有技术中采用沉金工艺在铜电路表面沉积一层金薄膜的方式，不仅能够降低工艺成本，而且可增加电路设计的灵活性。
[0005]作为本专利技术的优选方案，所述三元合金膜中铜、银、镍三种金属组分按质量百分比计（Wt/%）为铜: 银: 镍= (50
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90)：(20
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5)：(30
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5)。
[0006]作为本专利技术一种进一步的优选方案，所述三元合金膜中铜、银、镍三种金属组分按质量百分比计（Wt/%）为铜: 银: 镍=70: 15: 15。
[0007]作为本专利技术另一种进一步的优选方案，所述三元合金膜中铜、银、镍三种金属组分按质量百分比计（Wt/%）为铜: 银: 镍=60：20: 20。
[0008]作为本专利技术的优选方案，所述铜电路结构还包括第一保护层，第一保护层设置在所述主体电路层之上；第一保护层上设有第一开口以露出三元合金膜局部以形成焊盘。第一保护层主要用于保护主体电路层。
[0009]作为本专利技术进一步的优选方案，所述第一保护层为光敏树脂涂层，第一保护层上的第一开口是通过黄光图形化工艺而形成。
[0010]作为本专利技术进一步的优选方案，所述铜电路结构还包括第二保护层，第二保护层
夹设在所述第一保护层与所述主体电路层之间，第二保护层上设有与第一开口相对应的第二开口。第二保护层可以作为临时保护层，在焊盘处，第二保护层被露出且依然覆盖在三元合金膜之上，其在焊接前可通过蚀刻药液或蚀刻膏体蚀刻掉，以露出三元合金膜。
[0011]作为本专利技术更进一步的优选方案，所述第二保护层为氧化硅薄膜或氮化硅薄膜。
[0012]作为本专利技术的优选方案，所述三元合金膜是采用溅射靶经磁控溅射制作而成，溅射靶为由铜、银、镍三种金属组分构成的合金靶。
[0013]作为本专利技术进一步的优选方案，所述合金靶中铜、银、镍三种金属组分按质量百分比计（Wt/%）为铜: 银: 镍= (50
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90)：(20
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5)：(30
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5)。
[0014]作为本专利技术一种更进一步的优选方案，所述合金靶中铜、银、镍三种金属组分按质量百分比计（Wt/%）为铜: 银: 镍=70: 15: 15。
[0015]作为本专利技术另一种更进一步的优选方案，所述合金靶中铜、银、镍三种金属组分按质量百分比计（Wt/%）为铜: 银: 镍=60：20: 20。
[0016]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：这种铜电路结构易于进行焊接和图形化，不仅能够降低工艺成本，而且可增加电路设计的灵活性。
附图说明
[0017]图1是本专利技术优选实施方式实施例一的结构示意图。
[0018]图2是本专利技术优选实施方式实施例二的结构示意图。
具体实施方式
[0019]实施例1
[0020]如图1所示，这种基于玻璃基板的铜电路结构，包括玻璃基板1和设置在玻璃基板1表面上的主体电路层2，主体电路层2是采用厚度为至少1μm的铜薄膜经图形化而成，其具有焊接部，至少在其焊接部上覆盖有三元合金膜3，三元合金膜3是由铜、银、镍三种金属组分构成的合金膜，三元合金膜3中铜、银、镍三种金属组分按质量百分比计（Wt/%）为铜: 银: 镍= (50
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90)：(20
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5)：(30
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5)。
[0021]上述铜电路结构中，主体电路层2是采用厚度为至少1μm的铜薄膜，且三元合金膜3是由铜（Cu）、银（Ag）、镍（Ni）三种金属组分构成的合金膜，加入银可提高材料的导电性能， 加入镍可提高合金膜的抗氧化性能，由铜、银、镍三种金属组分构成的合金膜与焊锡的互溶度高，能够与主体电路层2的焊接部位置的焊锡形成银白色光泽的互溶区，由此可使铜电路结构易于进行焊接和图形化，相对比于现有技术中采用沉金工艺在铜电路表面沉积一层金薄膜的方式，不仅能够降低工艺成本，而且可增加电路设计的灵活性。
[0022]下表1是对具有不同质量百分比计（Wt/%）金属组分的合金薄薄的耐氧化性能进行测试所得的数据（4个实施样本）。从表1中可知：两种CuNiAg合金薄薄经过高温后形成带铜紫色的氧化层，CuAgNi合金薄薄与底层金属的结合紧密，致密氧化膜阻挡了内层金属进一步氧化。CuNiAg合金薄薄在退火后的方阻变化都比较小。之前对比Cu、Cu95:Ni5、Cu90：Ni10几种铜镍合金薄膜就发现，随着镍含量的提高，合金薄膜的耐氧化性能提升，Cu70:Ni30样品退火后仍保持银白色的金属光泽，外观无明显变化，样品方阻稍微上升。表明镍含量更高
的铜镍合金薄膜具备更强的抗氧化性能。而Ni80:Cr20合金薄膜与高Al含量Cu/Al合金薄膜类似，高温形成致密氧化层可抑制内部氧化，在退火过程中由于结晶度有所提高出现方阻下降的现象。
[0023][0024]表1 不同合金薄薄材质在退火前后的方阻变化另外，在对这四种合金薄膜对锡膏的焊接性进行测试时，从焊接部位锡膏的形貌看，两款CuAgNi合金薄膜与焊锡的互溶度高，焊接性能接近纯铜。Cu70:Ni30合金薄膜也可以焊接，焊接后的锡球与衬底结合正常。对比大颗粒锡球在镀层上的浸润表现，在焊接性能上，CuAgNi合金薄膜比CuNi合金薄膜相对更优。而Cu80:Cr20合金薄膜不具备可焊性，镀层表面锡球收缩完全不吃锡，轻轻触碰焊点，锡球就本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于玻璃基板的铜电路结构，包括玻璃基板和设置在玻璃基板表面上的主体电路层，其特征在于：所述主体电路层是采用厚度为至少1μm的铜薄膜经图形化而成，其具有焊接部，至少在焊接部上覆盖有三元合金膜，三元合金膜是由铜、银、镍三种金属组分构成的合金膜。2.根据权利要求1所述的一种基于玻璃基板的铜电路结构，其特征在于：所述三元合金膜中铜、银、镍三种金属组分按质量百分比计（Wt/%）为铜:银:镍= (50
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90)：(20
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5)：(30
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5)。3.根据权利要求2所述的一种基于玻璃基板的铜电路结构，其特征在于：所述三元合金膜中铜、银、镍三种金属组分按质量百分比计（Wt/%）为铜:银:镍=70: 15: 15；或者，所述三元合金膜中铜、银、镍三种金属组分按质量百分比计（Wt/%）为铜:银:镍=60：20: 20。4.根据权利要求1所述的一种基于玻璃基板的铜电路结构，其特征在于：所述铜电路结构还包括第一保护层，第一保护层设置在所述主体电路层之上；第一保护层上设有第一开口以露出三元合金膜局部以形成焊盘。5.根据权利要求4所述的一种基于玻璃基板的铜电路结构，其特征在于：所述第一保护层为光...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈奕，张汉焱，余荣，郑丹旭，陈远明，吕岳敏，
申请(专利权)人：汕头超声显示器二厂有限公司汕头超声显示器有限公司，
类型：发明
国别省市：