一種線路板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種線路板以及該線路板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能減排的加大重視和投入，LED(發(fā)光二極管)產(chǎn)品的需求越來(lái)越大， 而傳統(tǒng)的LED產(chǎn)品主要以FR-4等環(huán)氧樹(shù)脂作為散熱材料，其較低的導(dǎo)熱系數(shù)已不能滿足高 功率LED產(chǎn)品的需求。陶瓷材料由于具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)已成為一種較好的散熱材料，部 分陶瓷的導(dǎo)熱系數(shù)甚至達(dá)到200W/m?K以上，是傳統(tǒng)印制電路板（PCB)板（S卩，F(xiàn)R-4環(huán)氧樹(shù) 脂板）導(dǎo)熱系數(shù)的1000倍。
[0003] 并且，為了保護(hù)線路板上的銅面，需要對(duì)線路板進(jìn)行表面處理。目前，市場(chǎng)上適用 于線路板的表面處理工藝主要有四種：1)化學(xué)浸錫；2)化學(xué)浸銀；3)有機(jī)焊錫保護(hù)劑；4)化 學(xué)鎳金（ENIG)。而在線路板上使用較普遍的為化學(xué)鎳金處理，該工藝中，利用金低接觸電阻 及不易氧化的特性，對(duì)電路提供了良好的傳導(dǎo)和保護(hù)作用；而鎳作為銅和金之間的緩沖層， 防止了銅和金之間的遷移和擴(kuò)散。但是該工藝中由于金層表面具有一定的孔隙，導(dǎo)致金層 中的助焊劑或酸類物質(zhì)容易遷移至鎳層中，從而使電路板出現(xiàn)黑鎳(鎳腐蝕）的現(xiàn)象，并且 使其打金線能力較差。
[0004] 因此，亟需開(kāi)發(fā)一種新的線路板及其制造方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中線路板黑鎳現(xiàn)象、打金線能力差以及線路板散 熱性差的問(wèn)題，提供一種線路板及其制造方法。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種線路板，所述線路板包括氮化鋁陶 瓷基板以及附著在所述氮化鋁陶瓷基板的至少一個(gè)表面上的銅線路層和保護(hù)層，所述保護(hù) 層含有鎳層、鈀層和金層，所述鎳層與所述銅線路層相接，所述鈀層的兩個(gè)表面分別與所述 鎳層和所述金層相接。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，本發(fā)明還提供了上述線路板的制造方法，該方法包括 在附著于氮化鋁陶瓷基板的至少一個(gè)表面上的銅線路層的表面上依次形成鎳層、鈀層和金 層。
[0008] 本發(fā)明的線路板避免了黑鎳現(xiàn)象，并可以在高溫下完成打金線測(cè)試。本發(fā)明的線 路板還具有較高的散熱性能。另外，本發(fā)明的線路層中各保護(hù)層的厚度較薄，也降低了線路 板的成本。
[0009] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種線路板，所述線路板包括氮化鋁陶 瓷基板以及附著在所述氮化鋁陶瓷基板的至少一個(gè)表面上的銅線路層和保護(hù)層，所述保護(hù) 層含有鎳層、鈀層和金層，所述鎳層與所述銅線路層相接，所述鈀層的兩個(gè)表面分別與所述 鎳層和所述金層相接。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明，所述鎳層、鈀層和金層的厚度可以根據(jù)所述線路板預(yù)期的保護(hù)層之 間的結(jié)合力進(jìn)行選擇。在本發(fā)明中，所述鎳層、所述鈀層和所述金層的厚度比可以為1: 0. 005-0. 1 :0. 002-0. 1。優(yōu)選地，所述鎳層、所述鈀層和所述金層的厚度比為1 :0. 01-0. 05 : 0.01-0. 03,這樣既可以保證所述線路板的導(dǎo)電性能，同時(shí)又避免了在制造線路板時(shí)，所述 鈀層與鎳層之間剝離。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述鎳層的厚度可以為2-7ym。優(yōu)選地，所述鎳層的 厚度為3-5ym，這樣可以進(jìn)一步起到阻擋線路板中所述銅線路層與金層之間相互擴(kuò)散的作 用。
[0014] 所述鈀層的厚度可以為0.05-0. 2iim。優(yōu)選地，所述鈀層的厚度為0.05-0. 15iim， 一方面可以進(jìn)一步避免在制造所述線路板的過(guò)程中金層同時(shí)與鎳層和鈀層置換，另一方面 可以進(jìn)一步避免金液與鎳發(fā)生置換反應(yīng)。
[0015] 所述金層的厚度可以為0.02-0. 2iim。優(yōu)選地，所述金層的厚度為0.05-0.liim， 一方面可以進(jìn)一步避免金層表面出現(xiàn)較多的孔隙，另一方面可以進(jìn)一步降低所述線路板的 成本。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明，所述保護(hù)層的總厚度與所述銅線路層的厚度比可以為0. 01-0. 4 :1。 優(yōu)選地，所述保護(hù)層的總厚度與所述銅線路層的厚度比為0. 06-0. 1 :1，這樣可以進(jìn)一步提 高所述線路板的打金線能力。
[0017] 所述銅線路層的厚度可以根據(jù)線路板的功能和所承受的機(jī)械負(fù)荷進(jìn)行選擇，一般 地，可以為20-100ym。優(yōu)選情況下，所述銅線路層的厚度為20-50ym，這樣既能保證所述 線路板的剛度又能降低所述線路板的成本。
[0018] 在本發(fā)明中，所述線路板中各金屬層的厚度均可以采用X射線熒光光譜法測(cè)定。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種線路板的制造方法，該方法包括在 附著于氮化鋁陶瓷基板的至少一個(gè)表面上的銅線路層的表面上依次形成鎳層、鈀層和金 層。
[0020] 本發(fā)明氮化鋁陶瓷基板上的銅線路層可以根據(jù)本領(lǐng)域常規(guī)的方法制得。一般地， 可以采用厚膜技術(shù)，即利用印刷法將銅漿料涂布于基板表面，然后經(jīng)熱處理、金屬銅漿燒結(jié) 而獲取銅線路層；或者使用薄膜技術(shù)，即通過(guò)濺射、真空蒸鍍等真空制膜成型，對(duì)陶瓷基板 表面進(jìn)行金屬化，經(jīng)光刻、蝕刻工序形成所述的銅線路層。所述銅線路層形成的具體步驟為 本領(lǐng)域常規(guī)的選擇，在此不再贅述。
[0021] 可以通過(guò)化學(xué)鍍鎳液對(duì)銅線路層的表面進(jìn)行化學(xué)鍍鎳以形成所述的鎳層。一般 地，可以將氮化鋁陶瓷基板置于溫度為80-90°C(如83-86°C)的化學(xué)鍍鎳液中，從而在基板 的銅線路層的表面上形成鎳層?；瘜W(xué)鍍鎳的時(shí)間可以根據(jù)預(yù)期的鎳層的厚度進(jìn)行選擇，一 般可以為20-40min。
[0022] 所述化學(xué)鍍鎳液中可以含有鎳鹽和次磷酸鹽。所述次磷酸鹽和所述鎳鹽的含量可 以為本領(lǐng)域的常規(guī)含量。例如，所述次磷酸鹽的含量可以為15_50g/L，所述鎳鹽的含量可以 為12-45g/L。優(yōu)選情況下，所述次磷酸鹽的含量為20-45g/L，所述鎳鹽的含量為20-35g/L， 這樣可以使所述化學(xué)鍍鎳液具有更高的穩(wěn)定性，并使形成的鎳層與氮化鋁陶瓷基板上的銅 線路層之間具有更高的結(jié)合力。
[0023] 本發(fā)明對(duì)所述鎳鹽和次磷酸鹽的種類沒(méi)有特別的限制，可以為常規(guī)選擇。
[0024] 具體地，所述鎳鹽可以為硫酸鎳、氯化鎳和醋酸鎳中的一種或兩種以上，優(yōu)選為硫 酸鎳。
[0025] 所述次磷酸鹽可以為次磷酸鈉和/或次磷酸鉀。從降低所述化學(xué)鍍鎳液成本的角 度出發(fā)，所述次磷酸鹽優(yōu)選為次磷酸鈉。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，所述化學(xué)鍍鎳液還可以含有穩(wěn)定劑、緩沖劑和絡(luò)合劑，以避免化學(xué)鍍 鎳液的分解和沉淀。本發(fā)明對(duì)所述穩(wěn)定劑、緩沖劑和絡(luò)合劑的種類及其含量沒(méi)有特別地限 制。
[0027] 所述穩(wěn)定劑可以為硫代硫酸鈉、硫代硫酸鉀、硫脲和黃原酸酯中的至少一種。優(yōu)選 地，所述穩(wěn)定劑為硫脲。所述穩(wěn)定劑的含量可以為〇. 5_5mg/L。
[0028] 所述緩沖劑可以為醋酸鈉、丁二酸鈉和檸檬酸氫鈉中的至少一種。優(yōu)選地，所述緩 沖劑為醋酸鈉。所述緩沖劑的含量可以為5_20g/L。
[0029] 所述絡(luò)合劑可以為丁二酸、丁二酸鈉、檸檬酸、檸檬酸鈉、乳酸、蘋(píng)果酸、甘氨酸中 的至少一種，優(yōu)選為檸檬酸鈉。所述絡(luò)合劑的含量可以為25_45g/L。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明，為了滿足化學(xué)鍍工藝的要求，所述化學(xué)鍍鎳液的pH為4-5。
[0031] 在將氮化鋁陶瓷基板置于化學(xué)鍍鎳液中進(jìn)行化學(xué)鍍