[發明專利]一種超細線路制備裝置及其方法

在審

• 申請號: 202010422926.5
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111586988A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 張昱;劉強;崔成強;陳新
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H05K3/18
• 分類號: H05K3/18;H05K3/24;B22F3/105;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 戴濤

本發明提供一種超細線路制備裝置，其中，包括納米銅氣溶膠制備裝置和納米銅收集裝置，所述納米銅氣溶膠制備裝置通過管道與所述納米銅收集裝置連接，所述納米銅收集裝置包括外殼，所述外殼內部設有用于放置基板并接收所述納米銅氣溶膠制備裝置制備出的納米銅氣溶膠的XY移動平臺，以及用于對XY移動平臺上放置的基板進行光燒結的光學系統，所述外殼上設有抽真空裝置和出氣口，所述出氣口上設有第一單向排氣閥。本發明還提供一種超細線路制備方法。本發明能夠有效避免納米銅顆粒被氧化，顯著提高基本上超細線路的加工效率，且成本低、無污染。

技術領域

本發明涉及電子基板技術領域，更具體地，涉及一種超細線路制備裝置及其方法。

背景技術

近年來，納米技術得到了長遠地發展，納米金屬低溫燒結后接近塊狀金屬的熔點、電導率和熱導率，可以較好的滿足高溫服役的工作環境。這其中，納米銅以成本低廉、材料易得、電遷移率低等優勢脫穎而出。所以研究者們將納米銅顆粒制備成銅膏應用于基板的超細導電線路的制備中，雖然納米銅材料具有獨特的優勢，但是氧化問題嚴重，納米銅抗氧化問題是人們一直希望能夠解決的難題。中國專利一種具有較高速率的電路基板線圈線路蝕刻工藝，中國公布號為CN107949164A，公開日期為20171127，該專利通過在銅箔上進行激光進行刻蝕形成超細線路，但是并沒有解決銅的氧化問題；而公開傳統的管式爐、快速退火爐、熱壓爐加熱需要很長的加熱時間，在充滿保護氣體的傳統燒結爐進行燒結也存在一定程度的氧化，現有的光燒結工藝保證了較低的退火速度和較快的加工速度，即使在空氣環境中也有明顯的抗氧化作用，此外光燒結的納米銅薄膜比傳統的加熱工藝具有更好的集電性能和更低的氧化率；但是在光燒結過程中納米銅依舊存在與外界空氣接觸而出現被氧化的缺陷，造成納米銅顆粒之間的連接強度不高，導電性能不強等問題，而且操作過程較多，增加了操作難度。

發明內容

本發明的目的在于克服現有超細線路加工過程中已被氧化和操作難度大的缺點，提供一種超細線路制備裝置。本發明能夠有效避免納米銅顆粒被氧化，顯著提高基本上超細線路的加工效率，且成本低、無污染。

本發明還提供了一種超細線路制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種超細線路制備裝置，包括納米銅氣溶膠制備裝置和納米銅收集裝置，所述納米銅氣溶膠制備裝置通過管道與所述納米銅收集裝置連接，所述納米銅收集裝置包括外殼，所述外殼內部設有用于放置基板并接收所述納米銅氣溶膠制備裝置制備出的納米銅氣溶膠的XY移動平臺，以及用于對XY移動平臺上放置的基板進行光燒結的光學系統，所述外殼上設有抽真空裝置和出氣口，所述出氣口上設有第一單向排氣閥。本技術方案中納米銅氣溶膠制造裝置生成納米銅顆粒，納米銅顆粒分散在惰性氣體中形成納米銅氣溶膠，納米銅氣溶膠從管道中進入納米銅收集裝置，XY移動平臺上放置需要加工的基板，納米銅顆粒沉積在基板上，XY移動平臺帶動基板進行移動的同時，光學系統發出的光對基本上沉積的納米銅顆粒進行燒結，隨著XY平臺的移動，基板上燒結形成具有精確線寬、線距和所需形狀的可導電的超細線路，由于抽真空裝置提前將納米銅收集裝置內的空氣進行抽取，納米銅氣溶膠制備裝置形成的氣溶膠源源不斷輸入納米銅收集裝置，使得納米銅收集裝置內可以充滿由納米銅收集裝置中產生的惰性氣體，在燒結加工過程中能夠有效避免納米銅顆粒被氧化，第一單向排氣閥排出納米銅收集裝置多余的惰性氣體，維持納米銅收集裝置中的壓力。