薄膜工艺陶瓷基板面铜均匀性改善工艺研究.pdf

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1、薄膜工艺陶瓷基板面铜均匀性改善工艺研究李保忠秦典成肖永龙张军杰(乐健科技(珠海)有限公司，广东珠海519180)摘要：利用薄膜工艺在陶瓷表面得到铜薄膜，并利用电镀工艺对薄膜进行加厚。同时，针对电镀铜厚的不均匀性，通过调整镀液成分、缩短阳极排列长度，调整钛篮间距并改善电力线分布等电镀工作条件，使Top面铜厚极差由19.24μm降至10.32μm，CPK由0.78升至1.59。Bot面铜厚极差由18.12μm降至11.43μm，CPK由0.88升至1.79，极大地改善了电镀铜厚的均匀性，增加了陶瓷表

2、面精细线路制作的可能性，为有覆晶/共晶工艺要求的LED光学器件提供了具备良好平整度、共面度及光洁度的高效散热载体。关键词：电镀；均匀性；极差；陶瓷；精细线路Abstract:Copperfilm,whichcouldbethickenedbypanelplating,wasobtainedusingDPCtechnology.Meanwhile,thecopperplatingthicknessrangewasgreatlydecreasedfrom19.24µmto10.32µmwiththe

3、CPKincreasingfrom0.78to1.59ontopsurface.Thecopperplatingthicknessrangewassharplydecreasedfrom18.12μmto11.43μmwiththeCPKincreasingfrom0.88to1.79onbottomfacebyadjustingingredientofplatingsolutionandshorteninganodequeuingdistancefortheimprovementofpower

4、linedistribution,whichledtothepossibilityofFinelinefabricationonCeramicsurfaceandprovideahighefficiencyheatdissipationcarrierofgoodevenness,goodcoplanarityandgoodfinenessforLEDopticaldevicesthathaveflipchipandEutectictechnologyneeds.KeyWords:Plating;

5、evenness;Range;ceramics;fineline0引言的电镀夹具便不能应用于陶瓷基板的电镀。为了生产上的方便，我们设计了带有卡槽的铁质电镀夹具，每个夹具可挂板6随着PCB逐渐朝轻、薄、短、小的趋势发展，线路的精细化片。同时，为了分析造成电镀不均匀性的原因，于每块板上正反程度要求也越来越高，从而也要求线宽与线距越来越小。全板面各取9个量测点，以便于电镀铜厚数据的收集。具体挂板方电镀铜厚均匀性是精细线路制作过程中不可忽视的重要因素式及铜厚量测点位置如图1所示。之一，板面铜厚如果不均匀

6、，将导致不同厚度的铜面在同一时[1]间内的蚀刻情况不一致，从而造成线路过蚀或间距不足。研究发现，在正常蚀刻条件下，对于相同间距的线路要求，面铜厚度差异为10μm时，线宽差异大约为12.5μm(0.5mil)。但当铜厚差异为25μm时，线宽差异最大可达1.3mil以上。同时，在精细线路制作时，由于要求线宽越来越小，导致在相同公差控制要求下，线宽的控制范围越来越小，其[2]控制难度更大。因此，提升电镀的均匀性，减小面铜厚度之间的差异以达到减小线路的线宽差异，对精细线路制作工艺的研究显得非常重要。薄膜

7、工艺陶瓷基板在PVD之后，还需要经化学铜和全板电镀才能达到规定的厚度要求。全板电镀是指线路板在经化学沉铜后，一次性将面铜镀到所需铜厚的一种电镀方式，电镀铜的基本过程如下:(1)阳极过程:铜阳极在硫酸溶液中发生阳极溶解，提供图1电镀挂板方式及铜厚测量点位置了镀液中所需的Cu2+。1.2电镀参数设定2+Cu-2e→Cu待确定好陶瓷基板电镀的挂板方式后，再设置好如表1所(2)阴极过程:含有硫酸铜、硫酸的镀铜液中，在直流电压示的工艺参数，以便于陶瓷基板表面铜电镀加厚。作用下，会如下电极反应表1电镀工艺参

8、数2+变量参数Cu+2e→Cu但由于受到尺寸与电镀夹具设计之限制，在电镀加厚过程CuSO4·5H2O70.25g/L中往往会出现铜厚不均匀的现象。往往因铜厚极差过大，导致H2SO4105ml/L--6后续线路制作过程中出现蚀刻不尽而导致报废。以此，有必要Cl60×10针对铜厚不均匀的形成原因进行分析并提出改善措施，为薄膜光剂PCM工艺陶瓷基板的产业化提供必要的技术支撑。电流密度21ASF1现有电镀工艺电镀时间60min温度20℃1.1挂板方式阳极个数13支/排因陶瓷基板往往尺寸较小，故传统的适合