[发明专利]一种基于氮化铜薄膜的集成电路板制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路板制造方法，尤其涉及一种基于氮化铜薄膜的集成电路板制造方法，属于集成电路领域。

背景技术

现在的集成电路板的制作流程主要分为以下几个流程：首先是打印电路板，将绘制好的电路板用转印纸打印出来。其次是预处理覆铜板，并分为两步，先是将覆铜板裁成电路板的大小，再用细砂纸把覆铜板表面的氧化层打磨掉，以保证在转印电路板时，热转印纸上的碳粉能牢固的印在覆铜板上。接着就是转印电路板，腐蚀线路板。这里用到的腐蚀液的成分为浓盐酸、浓双氧水、水，比例为1：2：3。然后就是依据电子元件管脚的粗细选择不同的钻针，给线路板钻孔。最后对线路板进行预处理，即打磨掉覆在线路板上的墨粉，用清水把线路板清洗干净。水干后，用松香水涂在有线路的一面，防止线路被氧化。这些工作完成后，电路板就制作成功了。再焊接上相应的电子元件，通电，实现对应的功能即可。

工业制作集成电路板，能快速量产是关键。目前的制作工艺，流程繁多，条件要求较高，而且资源消耗较多，存在污染。

氮化铜Cu₃N是一种具有特殊结构和性能的无毒材料，近年来受到广泛关注。氮化铜薄膜是棕褐色的半透明薄膜，在空气中很稳定。经研究将其放置在湿度为95%、温度为60℃，在空气中放置15个月后与原来相比几乎没有电学性能改变。氮化铜晶体处于亚稳态或非稳态相，其在真空中350℃左右情况下就可以分解成铜和氮气（2Cu₃N=6Cu+N₂）。

发明内容

本发明提供一种集成电路板制造方法， 其方法步骤有：

第一步：选择稳定性强、绝缘、表面光滑且有韧性的阻燃材料如PCB板材、石英玻璃或云母板为基板，将基板裁成电路板的大小，不要过大，以节约材料。

第二步：上一步完成后，利用磁控溅射镀膜方法在裁好的基板上渡一层氮化铜薄膜，根据需要控制镀膜的时间来调节薄膜厚度，溅射的靶材为铜靶，工作气体氮气和氩气。

第三步：上述加工完成后，调节好激光器的功率和激光半径，根据设计好的电路图，照射基板镀有氮化铜薄膜的一面的相应位置，刻蚀出所需要的线路。

第四步：上述加工完成后，先将线路板放到稀盐酸中将氮化铜溶解，取出后用清水把线路板清洗干净晾干。

第五步：上述加工完成后，根据电路图中的钻孔分布，依据电子元件管脚的粗细选择不同的钻针，用钻机在制好的线路板上对应位置钻孔。

第六步：选择一种稳定、绝缘、透明的涂层材料涂在有线路的一面，只需薄薄的一层，防止线路被氧化和磨损，起到保护作用。这里用到的涂层材料可以是松香，将松香水涂在有线路的一面，只需薄薄的一层，不光防止线路被氧化，同时松香也是很好的助焊剂，一般来说，线路板表面松香水会在24小时内凝固，为加快松香凝固，可以用热风机加热线路板。松香凝固后，符合标准的集成电路板便制作完毕。

最后，按需要焊接完板上的电子元件，通电，功能实现，一块具有一定功能的集成电路板制作完毕。

本发明的关键之一在于利用磁控溅射的方法，在基板上以Cu为靶材，N2为反应气体制备出氮化铜薄膜，利于规模生产，而且膜厚也是可控的。

本发明的另一关键之处在于电路的刻蚀方法：按照已设计好的电路图，用计算机预先设定好激光束的刻蚀路线。将调节好的激光照射到氮化铜薄膜表面。当温度达360左右时，氮化铜变分解成铜和氮气，氮气挥发，剩下铜附着在基板上形成导电铜线。

本发明还有一关键之处在于铜线粗细控制的方法：通过调节激光束的光斑半径来调控刻蚀出的铜线粗细以满足需要。

本发明实例提供一种用于制作集成电路板新型材料氮化铜，将氮化铜制备成薄膜，并将其低温热分解特性运用到集成电路中。

本发明实例提供氮化铜薄膜的制备条件及方法。所述的氮化铜薄膜的膜厚度可通过改变制备条件加以控制。

所述集成电路板主要分为三层，依次包括基板-1、芯层-2、敷层-3，分别是集成电路板的第一层（基板-最下层）、第二层（芯层-中间层）和第三层（敷层-最上层）。基板是集成电路板的基础，用作芯层和敷层的载体；芯层是刻蚀层，用来刻蚀电路，利用磁控溅射方法制备的氮化铜薄膜作为芯层介质，根据需要调节好激光器的功率大小和激光光斑半径，通过照射氮化铜薄膜使之发生分解反应，从而刻蚀出所需的电路；敷层是作为保护层存在。

有益效果：