[發明專利]一種基于氮化銅薄膜的集成電路板制造方法

無效

• 申請號: 201310546250.0
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103596373A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 李興鰲;楊建波;吳振利;黃賽佳;侯雨軒;侍宇雨;黃維
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H05K3/06
• 分類號: H05K3/06;H01L21/48
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務所 32241
• 代理人: 唐小紅

技術領域

本發明涉及一種集成電路板制造方法，尤其涉及一種基于氮化銅薄膜的集成電路板制造方法，屬于集成電路領域。

背景技術

現在的集成電路板的制作流程主要分為以下幾個流程：首先是打印電路板，將繪制好的電路板用轉印紙打印出來。其次是預處理覆銅板，并分為兩步，先是將覆銅板裁成電路板的大小，再用細砂紙把覆銅板表面的氧化層打磨掉，以保證在轉印電路板時，熱轉印紙上的碳粉能牢固的印在覆銅板上。接著就是轉印電路板，腐蝕線路板。這里用到的腐蝕液的成分為濃鹽酸、濃雙氧水、水，比例為1：2：3。然后就是依據電子元件管腳的粗細選擇不同的鉆針，給線路板鉆孔。最后對線路板進行預處理，即打磨掉覆在線路板上的墨粉，用清水把線路板清洗干凈。水干后，用松香水涂在有線路的一面，防止線路被氧化。這些工作完成后，電路板就制作成功了。再焊接上相應的電子元件，通電，實現對應的功能即可。

工業制作集成電路板，能快速量產是關鍵。目前的制作工藝，流程繁多，條件要求較高，而且資源消耗較多，存在污染。

氮化銅Cu₃N是一種具有特殊結構和性能的無毒材料，近年來受到廣泛關注。氮化銅薄膜是棕褐色的半透明薄膜，在空氣中很穩定。經研究將其放置在濕度為95%、溫度為60℃，在空氣中放置15個月后與原來相比幾乎沒有電學性能改變。氮化銅晶體處于亞穩態或非穩態相，其在真空中350℃左右情況下就可以分解成銅和氮氣（2Cu₃N=6Cu+N₂）。

發明內容

本發明提供一種集成電路板制造方法，?其方法步驟有：

第一步：選擇穩定性強、絕緣、表面光滑且有韌性的阻燃材料如PCB板材、石英玻璃或云母板為基板，將基板裁成電路板的大小，不要過大，以節約材料。

第二步：上一步完成后，利用磁控濺射鍍膜方法在裁好的基板上渡一層氮化銅薄膜，根據需要控制鍍膜的時間來調節薄膜厚度，濺射的靶材為銅靶，工作氣體氮氣和氬氣。

第三步：上述加工完成后，調節好激光器的功率和激光半徑，根據設計好的電路圖，照射基板鍍有氮化銅薄膜的一面的相應位置，刻蝕出所需要的線路。

第四步：上述加工完成后，先將線路板放到稀鹽酸中將氮化銅溶解，取出后用清水把線路板清洗干凈晾干。

第五步：上述加工完成后，根據電路圖中的鉆孔分布，依據電子元件管腳的粗細選擇不同的鉆針，用鉆機在制好的線路板上對應位置鉆孔。

第六步：選擇一種穩定、絕緣、透明的涂層材料涂在有線路的一面，只需薄薄的一層，防止線路被氧化和磨損，起到保護作用。這里用到的涂層材料可以是松香，將松香水涂在有線路的一面，只需薄薄的一層，不光防止線路被氧化，同時松香也是很好的助焊劑，一般來說，線路板表面松香水會在24小時內凝固，為加快松香凝固，可以用熱風機加熱線路板。松香凝固后，符合標準的集成電路板便制作完畢。

最后，按需要焊接完板上的電子元件，通電，功能實現，一塊具有一定功能的集成電路板制作完畢。

本發明的關鍵之一在于利用磁控濺射的方法，在基板上以Cu為靶材，N2為反應氣體制備出氮化銅薄膜，利于規模生產，而且膜厚也是可控的。

本發明的另一關鍵之處在于電路的刻蝕方法：按照已設計好的電路圖，用計算機預先設定好激光束的刻蝕路線。將調節好的激光照射到氮化銅薄膜表面。當溫度達360左右時，氮化銅變分解成銅和氮氣，氮氣揮發，剩下銅附著在基板上形成導電銅線。

本發明還有一關鍵之處在于銅線粗細控制的方法：通過調節激光束的光斑半徑來調控刻蝕出的銅線粗細以滿足需要。

本發明實例提供一種用于制作集成電路板新型材料氮化銅，將氮化銅制備成薄膜，并將其低溫熱分解特性運用到集成電路中。

本發明實例提供氮化銅薄膜的制備條件及方法。所述的氮化銅薄膜的膜厚度可通過改變制備條件加以控制。

所述集成電路板主要分為三層，依次包括基板-1、芯層-2、敷層-3，分別是集成電路板的第一層（基板-最下層）、第二層（芯層-中間層）和第三層（敷層-最上層）。基板是集成電路板的基礎，用作芯層和敷層的載體；芯層是刻蝕層，用來刻蝕電路，利用磁控濺射方法制備的氮化銅薄膜作為芯層介質，根據需要調節好激光器的功率大小和激光光斑半徑，通過照射氮化銅薄膜使之發生分解反應，從而刻蝕出所需的電路；敷層是作為保護層存在。

有益效果：