[发明专利]绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法

说明书

【技术领域】

本发明是一种在绝缘基板上形成导电线路的方法，特别是采用真空溅镀工 艺在绝缘导热金属基板上形成导电线路的方法。

【背景技术】

传统绝缘导热基板，如FR4印刷电路板(PCB)，热导率(K)约为0.36W/m·K， 其缺点是热性能较差，而传统绝缘导热基板上导电线路制备方法为在塑料基板 上依序喷导电漆、化学镀铜、再蚀刻出印刷铜箔电路，其中化学镀铜的缺点是 制程中涉及到废水处理等环境问题。

目前尚未见到在绝缘导热金属基板上直接采用真空溅镀方式制作导电线路 之方法。

【发明内容】

本发明目的在于提供一种绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方 法，制程工艺简单，较少污染环境。

为达成上述目的，本发明提供的一种绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导 电线路的方法，包括以下步骤：(1)提供一绝缘导热金属基板；(2)将该基板 置入等离子反应室中并通入混有高侵蚀性气体的气体混合物，对该金属基板的 表面做不规则性地侵蚀以形成纳米级表面粗糙度；(3)将该等离子反应室中等 离子化学气相沉积，产生自由基等离子，并在该金属基板的表面形成多层高导 热涂层；(4)涂布一层高导热绝缘胶；(5)在多层高导热涂层的金属基板外层 溅镀上金属导电层与金属防护层；(6)抗蚀刻膜屏蔽电路图的导体部分，蚀刻 去除非导体部分，再脱去抗蚀刻膜；(7)印刷液态感光防焊油墨。

与现有技术相比，本发明采用真空溅镀及蚀刻技术之结合形成导电线路， 工艺制程简单，导热性佳，且工艺比较环保。

【附图说明】

图1为本发明绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法的工艺流 程图。

【具体实施方式】

本发明的绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法如下：

1、提供一金属基板，该基板可为铜合金、不锈钢、Ni-Ti合金、镁合金或 铝合金，且该金属基板的表面为条状、平面、曲面或三维形状，并对该基板进 行前处理，具体包括脱脂、酸洗、清洗等步骤，使其表面清洁，并将该金属基 板置于等离子反应室中，此时，金属基板表面会带20～30伏特的负电压。

上述等离子反应室可为批次式或连续式(in-line)化学气相沉积反应室。

2、等离子前处理，将混有高侵蚀性气体的气体混合物通入该等离子反应室 中，对该金属基板的表面做不规则性侵蚀以形成纳米级表面粗糙度，其中，该 气体混合物中还包括反应性气体(可为O₂或N₂)或惰性气体(可为Ar或He)。

上述高侵蚀性气体可为CF₄、CF₂Cl₂或Cl₂之一种或多种。

3、等离子气相沉积，该金属基板于该等离子反应室中进行等离子化学气相 沉积，以使其表面形成多层高导热涂层，其中，该高导热涂层以等离子界面转 换层和等离子高导热绝缘层迭加而成，且等离子气相沉积具体包括以下两个细 分步骤：等离子气相沉积渐变层及等离子气相沉积高导热绝缘层。

等离子气相沉积渐变层：将混有硅源前驱物(Precursor，如TMS)的气体 混合物通入该等离子反应室中，通过等离子活化该气体混合物而在等离子反应 室中产生第一自由基等离子，第一自由基等离子靠着低压气相扩散在该金属基 板的表面产生等离子界面转换层(例如二氧化硅)。等离子界面转换层可把金属 表面疏水或亲水转换成可控制且均一的特性表面，并且会大辐降低表面粗造度。 该等离子界面转换层的厚度从10纳米到10微米左右，且该等离子界面转换层 的结构可为单层膜或多层膜，即可在任意时间改变气相成份组成而形成为不同 性质的等离子沉积界面转换层的迭加或渐变。

以上，气体混合物中还包括反应性气体，且反应性气体包含氧气或水蒸气。

等离子气相沉积高导热绝缘层：将混有高导热化学前驱物的气体混合物通 入该等离子反应室中，通过等离子活化该气体混合物而在等离子反应室中产生 第二自由基等离子，第二自由基等离子靠着低压气相扩散在该等离子界面转换 层的表面产生等离子高导热绝缘层，其中，所产生的高导热绝缘层可为AlN、BeO 或Ta₂O₅。高导热绝缘层厚度从20纳米到10微米左右。