一种用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法技术

技术编号：41328779 阅读：10 留言：0更新日期：2024-05-13 15:06

本发明专利技术属于电子电镀领域，提供一种用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，用以电子封装领域，并满足电子产品的性能与质量要求。本发明专利技术提出线形阳极，通过阴阳极的间距、阳极电流密度及局部对流参数的设计，在阴极上仅于阳极正对位置实现局部电镀，进而通过阴阳极的相对运动，实现线形阳极扫过区域的图形化电镀，解决了大尺寸玻璃上构筑金属的基础问题；一方面可实现图形化电镀，既能分区域的单层电镀、又能指定区域的多层电镀加厚，并且镀层厚度可调、可控，且提高了镀覆金属层的厚度均匀性；另一方面加工方式灵活，可以采用垂直式、水平式加工，也可单面或双面加工，适合大幅面硬性或柔性基底加工，减少了镀液用量，减少了设备占地等，削减了成本。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子电镀领域，具体提供一种用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，用以实现大尺寸玻璃基板的电镀铜、镍、银、锡等。

技术介绍

1、近年来，随着电子信息产业的飞速发展，电镀产品的性能与质量也迎来新的挑战，不同电镀工艺在不同电镀领域各有重要作用；其中，大面积尺寸电子玻璃基金属互连技术具有散热快、优良的高频电学特性、工艺简单、成本低以及可调的热膨胀系数等优点，广泛用于ic封装、led显示、光伏发电等领域。

2、目前，电镀铜工艺被认为是实现电子玻璃基金属互连的最佳解决方案，常常采用简单的“龙门电镀线”，阳极常使用磷铜球等不平整阳极，采用这类简单电镀方式获得的镀层相对粗糙，难以满足电子产品的性能与质量要求。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法(包括电镀铜、镍、银、锡等)，用以实现电子玻璃基金属互连，并满足电子产品的性能与质量要求；本专利技术创造性的提出线形阳极，通过阳极与阴极的间距、阳极电流密度及局部对流参数的设计，在阴极上仅于阳极正对位置实现局部电镀铜，进而通过阳极与阴极的相对运动，实现线形阳极扫过区域的图形化电镀铜。

2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：

3、一种用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，包括以下步骤：

4、步骤1、玻璃基板前处理：首先对玻璃基板进行表面清洗，然后对玻璃基板进行表面改性，最后在玻璃板基板表面采用化学镀、化学沉积、真空溅射或蒸发镀膜方式制作种子层；

<p>5、步骤2、金属镀覆：在电镀液中，将玻璃基板作为阴极，采用不溶性线形阳极，将阳极与阴极平行设置、并控制间距为0.1cm～10cm；设置阳极电流的电流密度为0.1asd～50asd、局部对流为0.4l/min～4l/min，使阳极与阴极进行相对运动、并控制相对运动速度为0.01～1m/min，在相对运动过程中于阴极上实现阳极扫过区域的图形化电镀金属。

6、进一步的，种子层厚度为50～300nm。

7、进一步的，不溶性线形阳极采用的材料包括：铂、钛、石墨、不锈钢等不溶性金属阳极，或有钌铱涂层、铱钽涂层的不溶性金属阳极。

8、进一步的，不溶性线形阳极的长度为20～500cm、截面尺寸为0.01～1cm；阳极的截面图形为简单多边形，包括：圆形、三角形、正方形、长方形。

9、进一步的，采用金属镀覆方法进行电镀铜时，所述电镀液的成分为：40～300g/l的五水合硫酸铜、60～250g/l的硫酸、40～120mg/l的氯离子、1～100mg/l的添加剂a、0.5～100g/l的添加剂b、0～50g/l的添加剂c与0～10mg/l的添加剂d；添加剂a为聚乙二醇、聚丙二醇或氧乙烯醚氧丙烯醚嵌段共聚物中的一种或多种混合物，添加剂b为聚二硫二丙烷磺酸钠、1-巯基丙烷磺酸钠、1-巯基乙烷磺酸钠中的一种或多种混合物，添加剂c为铁离子、铁的水溶性络合物，添加剂d为含氮杂环有机物化合物(如健那绿、咪唑—环氧氯丙烷共聚物)。

10、进一步的，所述金属镀覆方法还包括：

11、步骤3、后处理：首先对电镀完成后的玻璃基板进行清洗，然后将玻璃基板进行抗氧化处理，最后将玻璃基板在惰性气氛中烘干保存。

12、更进一步的，抗氧化处理的过程为：将玻璃基板浸入含有有机成膜剂的溶液中，溶液的温度为25℃～80℃，溶液中有机成膜剂的含量为：0.1mg/l～100mg/l。

13、基于上述技术方案，本专利技术的有益效果在于：

14、本专利技术提供一种用于大玻璃基板的电镀铜方法，创造性的提出线形阳极，通过阳极与阴极的间距、阳极电流密度及局部对流参数的设计，在阴极上仅于阳极正对位置实现局部电镀铜，进而通过阳极与阴极的相对运动，实现线形阳极扫过区域的图形化电镀铜；并且，具有如下优点：

15、1)可以降低大玻璃电镀铜表面粗糙度并提升镀层厚度均匀性，

16、2)可以更精确的调控电镀铜区域与电镀铜厚度，

17、3)可以有效避免阳极形貌对阴极镀层质量的影响，

18、4)电镀铜参数更可控，无需考虑传统电镀中的边缘效应，对流不匀等，

19、5)提高了电镀控制技术，减少了镀液用量，减少了设备占地等，削减了成本，

20、6)解决了大尺寸玻璃上构筑金属线路的基础问题。

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【技术保护点】

1.一种用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.按权利要求1所述用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，其特征在于，种子层厚度为50～300nm。

3.按权利要求1所述用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，其特征在于，不溶性线形阳极采用的材料包括：铂、钛、石墨、不锈钢。

4.按权利要求1所述用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，其特征在于，不溶性线形阳极的长度为20～500cm、截面尺寸为0.01～1cm；阳极的截面图形为简单多边形，包括：圆形、三角形、正方形、长方形。

5.按权利要求1所述用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，其特征在于，采用所述金属镀覆方法进行电镀铜时，所述电镀液的成分为：40～300g/L的五水合硫酸铜、60～250g/L的硫酸、40～120mg/L的氯离子、1～100mg/L的添加剂A、0.5～100g/L的添加剂B、0～50g/L的添加剂C与0～10mg/L的添加剂D；添加剂A为聚乙二醇、聚丙二醇或氧乙烯醚氧丙烯醚嵌段共聚物中的一种或多种混合物，添加剂B为聚二硫二丙烷磺酸钠、1-巯基丙烷磺酸钠、1-

6.按权利要求1所述用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，其特征在于，所述金属镀覆方法还包括：

7.按权利要求6所述用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，其特征在于，抗氧化处理的过程为：将玻璃基板浸入含有有机成膜剂的溶液中，溶液的温度为25℃～80℃，溶液中有机成膜剂的含量为：0.1mg/L～100mg/L。

8.按权利要求1所述用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，其特征在于，所述金属镀覆方法用于电镀铜、镍、银或锡。

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【技术特征摘要】

1.一种用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.按权利要求1所述用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，其特征在于，种子层厚度为50～300nm。

3.按权利要求1所述用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，其特征在于，不溶性线形阳极采用的材料包括：铂、钛、石墨、不锈钢。

5.按权利要求1所述用于大尺寸玻璃基板的金属镀覆方法，其特征在于，采用所述金属镀覆方法进行电镀铜时，所述电镀液的成分为：40～300g/l的五水合硫酸铜、60～250g/l的硫酸、40～120mg/l的氯离子、1～100mg/l的添加剂a...

【专利技术属性】
技术研发人员：王翀，彭逸霄，洪延，周国云，李玖娟，王守绪，陈苑明，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：

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