[发明专利]玻璃基材真空磁控溅射镀铜方法

说明书

本发明属于真空溅射方法技术领域，具体的涉及一种玻璃基材真空磁控溅射镀铜方法。玻璃经振荡清洗后高温烘干，然后将玻璃挂在真空磁控溅射反应炉的转架上；玻璃随真空磁控溅射反应炉的转架进行圆周旋转，通入氩气，调节真空度至1.2‑1.8×10^‑1pa，对玻璃进行离子源清洗；通入氮气，维持真空度在1.2‑1.9×10^‑1pa，打开偏压电源，进行反应溅射镀；关闭SiAl靶材直流控制电源，调节真空度至1.2‑1.8×10^‑1pa，然后打开铜靶材直流控制电源，进行磁控溅射镀铜，最后经后处理即得到镀铜玻璃。本发明所述的玻璃基材真空磁控溅射镀铜方法，参数设计合理，易于操作，易于实现工业化生产，且制备的薄膜附着性好。

技术领域

本发明属于真空溅射方法技术领域，具体的涉及一种玻璃基材真空磁控溅射镀铜方法。

背景技术

金属化后的玻璃与金属进行直接钎焊，已经被广泛使用。这种方法通常是先通过各种镀膜技术，如气相沉积、磁控溅射、溶液旋涂、真空蒸镀等，在玻璃表面镀一层金属薄膜，以此实现玻璃表面的金属化，然后与金属板直接钎焊。这层金属薄膜不仅改善了钎料在玻璃表面的润湿性，同时也促进了界面反应，有利于形成可靠稳定的连接接头。

真空溅射镀膜技术由于它所采用的靶源温度很高，所以特别适合于制备高熔点，高纯度的金属膜和介质膜。目前，已经广泛地应用在微电子器件、光学薄膜，超硬度涂层，耐腐蚀涂层以及太阳能的利用等领域。

玻璃镀铜在线路板刻蚀线路的应用越来越广泛，但是铜层结合力低是制约其应用的一大影响因素，现有玻璃镀铜方法主要是真空溅射钛或镍等，作为过渡层，然后进行磁控溅射镀铜，主要的缺陷是钛与玻璃表面形成的键合力比较弱，容易造成铜层结合力较小。

发明内容

本发明的目的是：提供一种玻璃基材真空磁控溅射镀铜方法。该方法工艺参数设计合理，易于操作，极大的提高了铜层与玻璃的结合力。

本发明所述的玻璃基材真空磁控溅射镀铜方法，由以下步骤组成：

(1)玻璃经振荡清洗后高温烘干，然后将烘干后的玻璃挂在真空磁控溅射反应炉的转架上，真空磁控溅射反应炉内放置2个SiAl靶材，3个铜靶材，反应溅射的气体为氮气，保护气体为氩气；

(2)玻璃随真空磁控溅射反应炉的转架进行圆周旋转，抽真空到3.0×10^-4pa-7.0×10^-4pa，然后通入氩气，调节真空度至1.2-1.8×10^-1pa，打开离子源，对玻璃进行离子源清洗；

(3)通入氮气，调整氩气流量，维持真空度在1.2-1.9×10^-1pa，打开偏压电源，打开SiAl靶材直流控制电源，进行反应溅射镀；

(4)关闭SiAl靶材直流控制电源，关闭氮气，调节氩气流量，调节真空度至1.2-1.8×10^-1pa，然后打开铜靶材直流控制电源，进行磁控溅射镀铜，最后经后处理即得到镀铜玻璃。

其中：

步骤(1)中所述的玻璃是硅酸盐玻璃，主要成分为Na₂SiO₃、CaSiO₃和SiO₂的混合物或者是Na₂O·CaO·6SiO₂。

步骤(1)中所述的采用超声波振荡清洗，在金属清洗剂中清洗30-35min，温度设定为60-65℃，然后在两个去离子水池中分别振荡清洗15-20min，温度设定为60-65℃，最后于140-160℃的高温烘烤箱中烘烤30-35min。

步骤(2)所述的离子源清洗时间为10-15min，真空度为1.4-1.8×10^-1pa，离子源电压为1800-2000V，占空比设置为60％-80％。