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【专利摘要】本实用新型涉及一种刚性基板。该刚性基板(10)包括：基材(20)，该基材(20)包括树脂基玻纤布，其中树脂包括环氧树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、氰酸酯树脂、聚苯醚树脂中的一种或多种；导电籽晶层(30)，该导电籽晶层(30)包括位于基材(20)的表面(22)上方的等离子体沉积层(34)；以及金属加厚层(40)，该金属加厚层(40)形成于导电籽晶层(30)的上方。
【专利说明】
刚性基板
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种刚性基板，尤其是以树脂基玻纤布材料作为基材且在该基材的单面或双面上覆有导体层的基板。
【背景技术】
[0002]刚性基板具有坚固、不易弯折和变形的特点，广泛地应用于各类电气设备及电子产品的工业生产中。其中，表面覆有铜层的刚性覆铜板(Copper Clad Laminate，简称为CCL)是最常用的一种刚性基板。CCL的基材一般由环氧玻纤布、或含有陶瓷材料的环氧玻纤布、或者氮化硅等硬度较高的片状物组成，制造方法主要包括压合法和溅镀法。
[0003]压合法主要包括以下步骤:在基材的单面或双面覆上铜箔，然后在其上下两面配上层压板(例如钢板)；将层压板与铜箔一起放入压机进行压制；取出压制好的覆铜板并进行外观检查。溅镀法是溅射和电镀这两种工艺的组合，即，首先在真空环境下，用电离的氩离子等高速轰击金属靶材的表面，使靶材上的金属原子被溅射出来并吸附沉积在基材的表面上而生成导电籽晶层，然后利用电镀等方法在导电籽晶层上镀覆金属加厚层，从而制得CCL。图1中示出了现有技术中通过溅镀法制得的CCL的剖面示意图，该CCL包括环氧树脂基玻纤布基材20、导电籽晶层30以及Cu镀层42，其中导电籽晶层30位于环氧树脂基玻纤布基材20的表面22上方，而Cu镀层42又位于该导电籽晶层30的上方。
[0004]压合法制得的CCL在铜箔与基材之间具有良好的结合力(即剥离强度高)，但是制造工艺复杂，对设备要求高，导致成本高昂。而且，压合法需要使用成品铜箔，该铜箔通常由压延法或电解法制成，受限于现有工艺水平而很难制成12μπι以下(如9μπι、7μπι等)的厚度，故难以蚀刻出精细度高、具有较细线宽线距的图案，在以HDI(高密度互连基板)和C0F(柔性芯片)技术为基础的中高档精密电子产品中的应用受到限制。此外，在使用压合法生产铜层厚度低于12μπι的CCL时，需要对铜箔进行蚀刻减薄或者去除载体铜箔，因而生产难度大、报废率高，且存在着铜利用率低、生产成本高等问题。相反，使用溅镀法可以容易地以低成本制造出各种铜层超薄(如9μηι、7μηι、5μηι等厚度)的CCL。可是，在派镀法中，派射出的金属原子能量的通常仅为大约Ι-lOeV，因而金属原子与基材表面的结合并不牢固，导致所得铜层的剥离强度远低于压合法。而且，通过溅镀法得到的铜层还存在着针孔等问题，影响了它的推广应用。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型是鉴于上述问题而作出的，其目的在于，提供导体层厚度极薄且在导体层与基材之间具有较高结合力的刚性基板。
[0006]根据本实用新型的一方面，提出了一种刚性基板，其包括:基材，该基材包括树脂基玻纤布，其中树脂包括环氧树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、氰酸酯树脂、聚苯醚树脂中的一种或多种;导电籽晶层，该导电籽晶层包括位于基材的表面上方的等离子体沉积层；以及金属加厚层，该金属加厚层形成于导电籽晶层的上方。
[0007]优选地，基材的厚度为20ym-6mm。
[0008]优选地，等离子体沉积层包括直接位于基材的表面上方且厚度为0-500nm的金属沉积层、以及位于金属沉积层上方且厚度为0-500nm的Cu沉积层。
[0009]优选地，金属沉积层是厚度为0-50nm的Ni层，Cu沉积层的厚度为0-300nmo
[0010]优选地，等离子体沉积层包括直接位于基材的表面上方且厚度为0-500nm的金属氧化物沉积层、位于金属氧化物沉积层上方且厚度为0-500nm的金属沉积层、以及位于金属沉积层上方且厚度为0-500nm的Cu沉积层。
[0011 ]优选地，金属氧化物沉积层是厚度0-50nm的N1层，金属沉积层是厚度为0_50nm的Ni或N1-Cu合金层，Cu沉积层的厚度为0-300nm。
[0012]优选地，导电籽晶层还包括离子注入层，离子注入层的外表面与基材的表面平齐，而内表面位于基材的表面下方1-1OOnm深度处，离子注入层为注入金属与所述基材形成的掺杂结构。
[0013]优选地，离子注入层包括Ni掺杂层。
[0014]优选地，金属加厚层是通过电镀形成于导电籽晶层上方的Cu层，其具有0.5_18μπι
的厚度。
[0015]在一个示例中，基材是环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为ΙΟΟμπι的FR-4基材;离子注入层是注入到基材的表面下方0-30nm内的Ni掺杂层;等离子体沉积层包括位于离子注入层上方的第一沉积层和位于第一沉积层上方的第二沉积层，其中，第一沉积层是厚度为30nm的Ni层，第二沉积层是厚度为300nm的Cu层;并且，金属加厚层是厚度为3μηι的Cu层。
[0016]在另一示例中，基材是厚度为500μπι的双马来酰亚胺三嗪树脂基材;离子注入层是注入到基材的表面下方0-60nm内的N1-Cu合金掺杂层；等离子体沉积层包括位于离子注入层上方的第一沉积层和位于第一沉积层上方的第二沉积层，其中，第一沉积层是厚度为50nm的N1-Cu合金层，第二沉积层是厚度为400nm的Cu层;并且，金属加厚层是厚度为8μηι的Cu层ο
[0017]在另一示例中，基材是环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为ΙΟΟΟμπι的FR-4基材;离子注入层是注入到基材的表面下方0-35nm内的Ni掺杂层;等离子体沉积层包括位于离子注入层上方的第一沉积层、位于第一沉积层上方的第二沉积层、以及位于第二沉积层上方的第三沉积层，其中，第一沉积层是厚度为25nm的N1层，第二沉积层是厚度为45nm的Ni层，第三沉积层是厚度为55nm的Cu层;并且，金属加厚层是厚度为2μηι的Cu层。
[0018]在另一示例中，基材是厚度为ΙΟΟμπι的氰酸酯树脂基玻纤布基材;离子注入层包括注入到基材的表面下方10-60nm范围内的Ni掺杂层和注入到基材的表面下方O-1Onm内的Cu掺杂层;等离子体沉积层包括位于离子注入层上方的第一沉积层、位于第一沉积层上方的第二沉积层、以及位于第二沉积层上方的第三沉积层，其中，第一沉积层是厚度为1nm的N1层，第二沉积层是厚度为15nm的N1-Cu合金层，第三沉积层是厚度为200nm的Cu层;并且，金属加厚层是厚度为Iwn的Cu层。
[0019]在另一示例中，基材是环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为2_的CEM-3基材;离子注入层是注入到基材的表面下方0-60nm内的Cr掺杂层;等离子体沉积层包括位于离子注入层上方的第一沉积层和位于第一沉积层上方的第二沉积层，其中，第一沉积层是厚度为20nm的Ni层，第二沉积层是厚度为150nm的Cu层;并且，金属加厚层是厚度为6μηι的Cu层。
[0020]在另一示例中，基材是环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为1.5mm的CEM-3基材;离子注入层是注入到CEM-3基材的表面下方0-25nm内的N1-Cr合金掺杂层;等离子体沉积层包括位于离子注入层上方的第一沉积层和位于第一沉积层上方的第二沉积层，其中，第一沉积层是厚度为12nm的Ni层，第二沉积层是厚度为300nm的Cu层;并且，金属加厚层是厚度为9μπι的Cu层。
[0021 ]在又一示例中，基材是厚度为800μπι的聚苯醚树脂基玻纤布基材;离子注入层是注入到基材的表面下方O-1Onm内的Ni掺杂层;等离子体沉积层包括位于离子注入层上方的第一沉积层和位于第一沉积层上方的第二沉积层，其中，第一沉积层是厚度为35nm的N1-Cu合金层，第二沉积层是厚度为180nm的Cu层;并且，金属加厚层是厚度为ΙΟμπι的Cu层。
[0022]可选地，在以上若干示例中，刚性基板的导电籽晶层不包括离子注入层。
[0023]依照本实用新型的刚性基板，由于导电籽晶层中的离子注入层嵌入基材内部一定深度，而不是像磁控溅射法那样完全位于基材表面上，并且注入的导电材料粒子与基材分子之间形成掺杂结构，相当于在基材表面下方打下了数量众多的基粧，而且随后形成的等离子体沉积层与离子注入层相连，因此，最终制得的导电籽晶层及金属加厚层与基材之间具有较高的剥离强度。此外，由于离子注入层和等离子体沉积层中的导电材料粒子的尺寸均为纳米级，因而注入和沉积的材料粒子的密度较为均匀，粒子入射基材表面的角度可控且入射方向基本一致，导致导电籽晶层和基材的接合面均匀平整，金属加厚层的表面不易出现针孔现象。另外，通过调整电镀过程中的电流、电压、时间等，可以容易地调整金属加厚层的厚度，可使其薄至0.5μπι。而且，即使在未形成离子注入层而是仅形成有等离子体沉积层的情况下，由于导电材料的离子在电场作用下以相对较高的速度撞击基材的表面，因而也能够容易地获得导体层厚度极薄且在导体层与基材之间具有较高结合力的刚性基板。
【附图说明】
[0024]在参照附图阅读以下的详细描述后，本领域技术人员将更容易理解本实用新型的这些及其他的特征、方面和优点。为了清楚起见，附图不一定按比例绘制，而是其中有些部分可能被夸大以示出具体细节。在所有附图中，相同的参考标号表示相同或相似的部分，其中:
[0025]图1表示现有技术中通过溅镀法制得的CCL的剖面示意图；
[0026]图2表示根据本实用新型的一个实施方式的刚性基板的剖面示意图，其中(a)表示包括带有离子注入层和等离子体沉积层的导电籽晶层的刚性基板，而(b)表示包括仅带有等离子体沉积层的导电籽晶层的刚性基板；
[0027]图3表示根据本实用新型的另一个实施方式的刚性基板的剖面示意图，其中(a)表示包括带有离子注入层和等离子体沉积层的导电籽晶层的刚性基板，而(b)表示包括仅带有等离子体沉积层的导电籽晶层的刚性基板;以及
[0028]图4表示根据本实用新型的又一个实施方式的刚性基板的剖面示意图，其中(a)表示包括带有离子注入层和等离子体沉积层的导电籽晶层的刚性基板，而(b)表示包括仅带有等离子体沉积层的导电籽晶层的刚性基板。
[0029]参考标号:
[0030]10刚性基板[0031 ]20 基材
[0032]22基材的表面
[0033]30导电籽晶层
[0034]32离子注入层
[0035]34等离子体沉积层
[0036]36金属氧化物沉积层
[0037]37金属沉积层
[0038]38 Cu沉积层
[0039]40金属加厚层
[0040]42 Cu镀层。
【具体实施方式】
[0041]以下，参照附图，详细地描述本实用新型的实施方式。本领域技术人员容易理解，这些描述仅仅列举了本实用新型的示例性实施例，而决不意图限制本实用新型的保护范围。此外，为了便于描述各材料层之间的位置关系，在本文中使用了空间相对用语，例如“上方”和“下方”，其中“上方”和“下方”是相对于基材表面而言的。如果A层材料与B层材料相比位于基材表面的更外侧，则认为A层材料位于B层材料的上方，反之亦然。
[0042]图2表示根据本实用新型的一个实施方式的刚性基板的剖面示意图。如图2(a)所示，该实施方式的刚性基板10包括基材20、导电籽晶层30、以及金属加厚层40，其中，导电籽晶层30又包括金属粒子注入到基材20的表面22下方形成的离子注入层32、以及附着于该离子注入层32上的等离子体沉积层34，而金属加厚层40则形成于导电籽晶层30的上方。在图2(b)所示的变型例中，刚性基板10的导电籽晶层30不包括离子注入层32，而是仅由等离子体沉积层34组成，该等离子体沉积层34直接位于基材20的表面22上方。
[0043]图2(a)所示的刚性基板可通过以下工艺步骤来形成:对基材进行前处理(步骤SI);对前处理后的基材相继实施离子注入和等离子体沉积，以形成注入到基材的表面下方的离子注入层、以及附着于该离子注入层上的等离子体沉积层，该离子注入层和等离子体沉积层一起组成导电籽晶层(步骤S2);在导电籽晶层的上方形成金属加厚层(步骤S3);以及对所得的刚性基板进行后处理(步骤S4)。如果要制备图2(b)所示的刚性基板，则在步骤S2中取消离子注入过程，也就是说，仅通过等离子体沉积方法来形成等离子体沉积层。
[0044]作为基材的示例，可以采用树脂基玻纤布材料，其中的树脂可包括环氧树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、氰酸酯树脂、聚苯醚树脂中的一种或多种。环氧树脂基玻纤布基材例如为CEM-1板、CEM-3板、FR-4板等中的一种或多种。其中，厚度为20ym-6mm的FR-4系列基材、以及厚度为20ym-6mm的BT树脂基玻纤布基材是优选的。
[0045]在步骤SI中，可以采用表面清洁处理、表面沉积处理或表面脱水处理等方式来对基材进行前处理。表面清洁处理即为通过擦拭或超声波清洗等来去除基材的表面上附着的脏污。表面沉积处理就是在基材的表面上覆上一层沉积物，以填平表面上的孔或改善表面的物理性质。表面脱水处理即为去除基材表面分子中的水分。这些前处理方式均有利于后续的离子注入、沉积、电镀等工艺的进行。
[0046]在步骤S2中，离子注入层的形成可通过以下方法来实现:使用导电材料作为靶材，在真空环境下，通过电弧作用使靶材中的导电材料电离而产生离子;然后在高电压的电场下使该离子加速而获得很高的能量(例如为5-500keV);高能的导电材料离子接着以很高的速度直接撞击基材的表面，并且注入到基材的表面下方一定的深度范围内(例如1-1OOnm);在所注入的导电材料离子与基材分子之间形成了化学键或填隙结构，从而形成掺杂结构。由此得到的离子注入层的外表面与基材的表面相齐平，而其内表面则深入到基材的内部。通过控制离子注入过程中的相关参数，例如注入电流、电压、注入剂量等，可以容易地调整离子注入层深入到基材内部的深度。在一个优选的注入过程中，离子注入的工艺温度为常温至500°C，注入离子的能量为5-500keV，并且注入的剂量为1.0\1012至1.0\1018丨0118/0112(更优选地，注入剂量为1.0 X 115至5.0 X 10161ns/cm2)，从而使离子注入层的内表面位于基材的表面下方10-40nm深度处。此外，可以使用与基材结合力强的金属或合金来进行离子注入，例如可采用1^、0、附、01^8^11、￥、2广]\10、恥以及它们之间的合金(例如附0、1^0、VCr、CuCr、MoV、NiCrV、TiNiCrNb)中的一种或多种来形成离子注入层。而且，离子注入层可以包括一层或多层，优选地包括Ni层。
[0047]等离子体沉积也可以采用与离子注入类似的方式来进行，但是施加较低的电压而使导电材料的离子获得较低的能量。例如，可通过真空阴极弧沉积方式，采用氩气或氧气作为工作气体，在0.01-10Pa(优选地0.1-0.2Pa)的真空度下进行等离子体沉积。所得的等离子体沉积层附着于离子注入层的上方并与该离子注入层相连。当然，在未采用离子注入的情况下，所得的等离子体沉积层将会直接附着于基材的表面上方并与该表面相连。通过控制等离子体沉积过程中的各种相关参数(例如沉积电流、电压、沉积剂量等)，可以容易地调整等离子体沉积层的厚度，例如可调整到l-100nm。此外，等离子体沉积层中的导电材料可与离子注入层中的材料相同或不同，也可以包括打、0、附、(:11^8^11、￥、2^10、他以及它们之间的合金(例如附0、110、￥0、010、]\10￥、附(^、11附0他)中的一种或多种。而且，等离子体沉积层也可以包括一层或多层，例如可根据产品的实际需求而采用两种膜系:图3所示的金属沉积层/Cu沉积层和图4所示的金属氧化物沉积层/金属沉积层/Cu沉积层。
[0048]图3中示出了根据本实用新型的另一个实施方式的刚性基板的剖面示意图，其中(a)表示包括带有离子注入层和等离子体沉积层两者的导电籽晶层的刚性基板，而(b)表示包括仅带有等离子体沉积层的导电籽晶层的刚性基板。与图2(a)所示的刚性基板相比，图3(a)所示的刚性基板10中的等离子体沉积层34包括直接位于离子注入层32上方且与该离子注入层32相连的金属沉积层37、以及位于该金属沉积层37的上方的Cu沉积层38。此外。与图2(b)所示的刚性基板相比，图3(b)所示的刚性基板10中的等离子体沉积层34包括直接位于基材20的表面22上方且与该表面22相连的金属沉积层37、以及位于该金属沉积层37的上方的Cu沉积层38。优选地，金属沉积层的厚度为0-500nm，Cu沉积层的厚度为0-500nm。更优选地，金属沉积层是厚度为0-50nm的Ni层，而相应的Cu沉积层的厚度为0-300nmo
[0049]图4中示出了根据本实用新型的又一个实施方式的刚性基板的剖面示意图，其中(a)表示包括带有离子注入层和等离子体沉积层两者的导电籽晶层的刚性基板，而(b)表示包括仅带有等离子体沉积层的导电籽晶层的刚性基板。与图2(a)和图3(a)所示的刚性基板相比，图4(a)所示的刚性基板10中的等离子体沉积层34包括直接位于离子注入层32的上方且与该离子注入层32相连的金属氧化物沉积层36、位于该金属氧化物沉积层36的上方的金属沉积层37、以及位于该金属沉积层37的上方的Cu沉积层38。此外，与图2(b)和图3(b)所示的刚性基板相比，图4(b)所示的刚性基板10中的等离子体沉积层34包括直接位于基材20的表面22上方且与该表面22相连的金属氧化物沉积层36、位于该金属氧化物沉积层36的上方的金属沉积层37、以及位于该金属沉积层37的上方的Cu沉积层38。这三个沉积层均可通过工艺温度为常温至500°C的真空镀膜工艺来制备。在等离子体沉积层34中，金属氧化物沉积层的厚度为0-500nm，优选为10-50nm ；金属沉积层的厚度为0_500nm，优选为50_100nm ；铜沉积层的厚度为0-500nm，优选为100-500nm。作为其优选实施方式，金属氧化物沉积层可以是厚度为0_50nm的N1层，相应的金属沉积层是厚度为0-50nm的Ni或N1-Cu合金层(其中，Ni与Cu的摩尔比为7:3)，而且Cu沉积层的厚度相应地为0-300nm。
[0050]接着，在步骤S3中(S卩，在形成了导电籽晶层之后)，可以采用电镀、化学镀、真空蒸发镀、溅射等方法中的一种或多种来在导电籽晶层的上方形成金属加厚层，以获得具有期望的厚度和导电率的导电层。电镀法是优选的，因为电镀速度快、成本低、而且可电镀的材料范围非常广泛，可用于(^11、附、511、48以及它们的合金，等等。金属加厚层可具有0.1-10(^1]1的厚度，并且可由Al、Mn、Fe、T1、Cr、Co、N1、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb以及它们之间的合金中的一种或多种组成。在本实施方式中，金属加厚层优选地是通过电镀形成于导电籽晶层上方的Cu层，该Cu加厚层的厚度为0.5-18μπι，而且可通过控制电镀过程中的各种相关参数(例如电镀电流、电压、时间等)而容易地进行调整。
[0051 ] 最后，在步骤S4中，可以对制得的刚性基板进行适当的后处理。后处理可以包括退火处理，以消除存在于刚性基板中的应力从而防止基材或其上面的导体层断裂。后处理还可以包括表面钝化处理，以防止刚性基板中的导体层容易被氧化。当然，步骤S4并非必需的，也可以根据实际需要而取消该步骤S4。
[0052]在采用上述方法制得的刚性基板中，由于导电籽晶层中的离子注入层嵌入基材内部一定深度，而不是像磁控溅射法那样完全位于基材表面上，并且注入的导电材料粒子与基材分子之间形成掺杂结构，相当于在基材表面下方打下了数量众多的基粧，而且随后形成的等离子体沉积层与离子注入层相连，因此，最终制得的导电籽晶层及金属加厚层与基材之间具有较高的剥离强度(例如，0.8-1.0N/mm)。此外，由于离子注入层和等离子体沉积层中的导电材料粒子的尺寸均为纳米级，因而注入和沉积的材料粒子的密度较为均匀，粒子入射基材表面的角度可控且入射方向基本一致，导致导电籽晶层和基材的接合面均匀平整，金属加厚层的表面不易出现针孔现象。另外，通过调整电镀过程中的电流、电压、时间等，可以容易地调整金属加厚层(例如Cu层)的厚度，可使其薄至0.5μπι。而且，即使在未形成离子注入层而是仅形成有等离子体沉积层的情况下，由于导电材料的离子在电场作用下以相对较高的速度撞击基材的表面，因而也能够容易地获得导体层厚度极薄且在导体层与基材之间具有较高结合力的刚性基板。
[0053]上文概括地描述了本实用新型的刚性基板及其制造方法。下面，为了增进对于本实用新型的了解，将举例示出刚性基板的若干个实施例。
[0054](实施例1)
[0055]选用环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为ΙΟΟμπι的FR-4板作为基材。在离子注入期间选用Ni靶材，将Ni注入到FR-4板的表面下方0-30nm深度范围内，形成由Ni与FR-4基材组成的掺杂结构，即离子注入层。接着，在等离子体沉积期间相继地使用Ni靶材和Cu靶材，在离子注入层的上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层，其中，第一沉积层直接位于离子注入层的上方且与该离子注入层相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。第一沉积层是厚度为30nm的Ni层，第二沉积层是厚度为300nm的Cu层。另外，在等离子体沉积层的上方形成的金属加厚层是厚度为3μηι的Cu层。
[0056](实施例2)
[0057]选用环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为ΙΟΟμπι的FR-4板作为基材。在等离子体沉积期间相继地使用Ni靶材和Cu靶材，直接在FR-4板的表面上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层，作为导电籽晶层。其中，第一沉积层直接位于FR-4板的表面上方且与该表面相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。第一沉积层是厚度为30nm的Ni层，第二沉积层是厚度为300nm的Cu层。另外，在等离子体沉积层的上方形成的金属加厚层是厚度为3ym的Cu层。
[0058](实施例3)
[0059]所选用的基材是厚度为500μπι的双马来酰亚胺三嗪树脂基材。在离子注入期间选用N1-Cu合金靶材(其中，Ni与Cu的摩尔比为6:4)，同时将Ni和Cu注入到双马来酰亚胺三嗪树脂基材的表面下方0_60nm深度范围内，形成由N1、Cu与双马来酰亚胺三嗪树脂基材组成的掺杂结构，即离子注入层。接着，在等离子体沉积期间相继地使用N1-Cu合金靶材和Cu靶材，在离子注入层的上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层，其中，第一沉积层直接位于离子注入层的上方且与该离子注入层相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。第一沉积层是厚度为50nm的N1-Cu合金层，第二沉积层是厚度为400nm的Cu层。另夕卜，在等离子体沉积层的上方形成的金属加厚层是厚度为8μπι的Cu层。
[0060](实施例4)
[0061 ]所选用的基材是厚度为500μπι的双马来酰亚胺三嗪树脂基材。在等离子体沉积期间相继地使用N1-Cu合金靶材和Cu靶材，直接在双马来酰亚胺三嗪树脂基材的表面上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层，作为导电籽晶层。其中，第一沉积层直接位于双马来酰亚胺三嗪树脂基材的表面上方且与该表面相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。第一沉积层是厚度为50nm的N1-Cu合金层，第二沉积层是厚度为400nm的Cu层。另外，在等离子体沉积层的上方形成的金属加厚层是厚度为8μπι的Cu层。
[0062](实施例5)
[0063]选用环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为ΙΟΟΟμπι的FR-4板作为基材。在离子注入期间选用Ni靶材，将Ni注入到FR-4板的表面下方0-35nm深度范围内，形成由Ni与FR-4基材组成的掺杂结构，即离子注入层。接着，在等离子体沉积期间相继地使用N1靶材、Ni靶材和Cu靶材，在离子注入层的上方形成包括第一沉积层、第二沉积层和第三沉积层的等离子体沉积层，其中，第一沉积层直接位于离子注入层的上方且与该离子注入层相连，第二沉积层位于第一沉积层的上方，而第三沉积层则位于第二沉积层的上方。第一沉积层是厚度为25nm的N1层，第二沉积层是厚度为45nm的Ni层，第三沉积层是厚度为55nm的Cu层。另外，在等离子体沉积层的上方形成的金属加厚层是厚度为2μπι的Cu层。
[0064](实施例6)
[0065]选用环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为ΙΟΟΟμπι的FR-4板作为基材。在等离子体沉积期间相继地使用N1靶材、Ni靶材和Cu靶材，直接在FR-4板的表面上方形成包括第一沉积层、第二沉积层和第三沉积层的等离子体沉积层，作为导电籽晶层。其中，第一沉积层直接位于FR-4板的表面上方且与该表面相连，第二沉积层位于第一沉积层的上方，而第三沉积层则位于第二沉积层的上方。第一沉积层是厚度为25nm的MO层，第二沉积层是厚度为45nm的Ni层，第三沉积层是厚度为55nm的Cu层。另外，在等离子体沉积层的上方形成的金属加厚层是厚度为2μηι的Cu层。
[0066](实施例7)
[0067]所选用的基材是厚度为ΙΟΟμπι的氰酸酯树脂基玻纤布基材。在离子注入期间相继地采用Ni靶材和Cu靶材，将Ni和Cu先后注入到氰酸酯树脂基玻纤布基材的表面下方，形成包括Ni与氰酸酯树脂基玻纤布基材组成的掺杂结构和Cu与氰酸酯树脂基玻纤布基材组成的掺杂结构的离子注入层。其中，Ni被注入到氰酸酯树脂基玻纤布基材的表面下方10-60nm深度范围内，而Cu则被注入到该基材的表面下方O-1Onm深度内。接着，在等离子体沉积期间相继地使用N1靶材、N1-Cu合金靶材和Cu靶材，在离子注入层的上方形成包括第一沉积层、第二沉积层和第三沉积层的等离子体沉积层，其中，第一沉积层直接位于离子注入层的上方且与该离子注入层相连，第二沉积层位于第一沉积层的上方，而第三沉积层则位于第二沉积层的上方。第一沉积层是厚度为1nm的N1层，第二沉积层是厚度为15nm的N1-Cu合金层，第三沉积层是厚度为200nm的Cu层。另外，在等离子体沉积层的上方形成的金属加厚层是厚度为Iym的Cu层。
[0068](实施例8)
[0069]所选用的基材是厚度为ΙΟΟμπι的氰酸酯树脂基玻纤布基材。在等离子体沉积期间相继地使用N1靶材、N1-Cu合金靶材和Cu靶材，直接在氰酸酯树脂基玻纤布基材的表面上方形成包括第一沉积层、第二沉积层和第三沉积层的等离子体沉积层，作为导电籽晶层。其中，第一沉积层直接位于氰酸酯树脂基玻纤布基材的表面上方且与该表面相连，第二沉积层位于第一沉积层的上方，而第三沉积层则位于第二沉积层的上方。第一沉积层是厚度为1nm的N1层，第二沉积层是厚度为15nm的N1-Cu合金层，第三沉积层是厚度为200nm的Cu层。另外，在等离子体沉积层的上方形成的金属加厚层是厚度为Iym的Cu层。
[0070](实施例9)
[0071]选用环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为2mm的CEM-3板作为基材。在离子注入期间选用Cr靶材，将Cr注入到CEM-3板的表面下方0-60nm深度范围内，形成由Cr与CEM-3基材组成的掺杂结构，即离子注入层。接着，在等离子体沉积期间相继地使用Ni靶材和Cu靶材，在离子注入层的上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层，其中，第一沉积层直接位于离子注入层的上方且与该离子注入层相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。第一沉积层是厚度为20nm的Ni层，第二沉积层是厚度为150nm的Cu层。另外，在等离子体沉积层的上方形成的金属加厚层是厚度为6μπι的Cu层。
[0072](实施例10)
[0073]选用环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为2mm的CEM-3板作为基材。在等离子体沉积期间相继地使用Ni靶材和Cu靶材，直接在CEM-3板的表面上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层，作为导电籽晶层。其中，第一沉积层直接位于CEM-3板的表面上方且与该表面相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。第一沉积层是厚度为20nm的Ni层，第二沉积层是厚度为150nm的Cu层。另外，在等离子体沉积层的上方形成的金属加厚层是厚度为6μηι的Cu层。
[0074](实施例11)
[0075]选用环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为1.5mm的CEM-3板作为基材。在离子注入期间选用N1-Cr合金靶材(其中，Ni与Cr的摩尔比为9:1)，同时将Ni和Cr注入到CEM-3板的表面下方0-25nm深度范围内，形成由N1、Cr与CEM-3基材组成的掺杂结构，即离子注入层。接着，在等离子体沉积期间相继地使用Ni靶材和Cu靶材，在离子注入层的上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层，其中，第一沉积层直接位于离子注入层的上方且与该离子注入层相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。第一沉积层是厚度为12nm的Ni层，第二沉积层是厚度为300nm的Cu层。另外，在等离子体沉积层的上方形成的金属加厚层是厚度为9μηι的Cu层。
[0076](实施例12)
[0077]选用环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为1.5mm的CEM-3板作为基材。在等离子体沉积期间相继地使用Ni靶材和Cu靶材，直接在CEM-3板的表面上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层，作为导电籽晶层。其中，第一沉积层直接位于CEM-3板的表面上方且与该表面相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。第一沉积层是厚度为12nm的Ni层，第二沉积层是厚度为300nm的Cu层。另外，在等离子体沉积层的上方形成的金属加厚层是厚度为9μηι的Cu层。
[0078](实施例13)
[0079]所选用的基材是厚度为800μπι的聚苯醚树脂基玻纤布基材。在离子注入期间选用Ni革巴材，将Ni注入到聚苯醚树脂基玻纤布基材的表面下方O-1Onm深度范围内，形成由Ni与聚苯醚树脂基玻纤布基材组成的掺杂结构，即离子注入层。接着，在等离子体沉积期间相继地使用N1-Cu合金靶材和Cu靶材，在离子注入层的上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层，其中，第一沉积层直接位于离子注入层的上方且与该离子注入层相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。第一沉积层是厚度为35nm的N1-Cu合金层，第二沉积层是厚度为180nm的Cu层。另外，在等离子体沉积层的上方形成的金属加厚层是厚度为ΙΟμπι的Cu层。
[0080](实施例14)
[0081]所选用的基材是厚度为800μπι的聚苯醚树脂基玻纤布基材。在等离子体沉积期间相继地使用N1-Cu合金靶材和Cu靶材，直接在聚苯醚树脂基玻纤布基材的表面上方形成包括第一沉积层和第二沉积层的等离子体沉积层，作为导电籽晶层。其中，第一沉积层直接位于聚苯醚树脂基玻纤布基材的表面上方且与该表面相连，而第二沉积层位于第一沉积层的上方。第一沉积层是厚度为35nm的N1-Cu合金层，第二沉积层是厚度为180nm的Cu层。另外，在等离子体沉积层的上方形成的金属加厚层是厚度为ΙΟμπι的Cu层。
[0082]在以上若干个实施例中，编号为偶数的实施例实际上是编号为奇数的相应实施例的变形例，不同之处在于，编号为偶数的实施例中没有在基材的表面下方形成离子注入层，而是直接在基材的表面上方形成了包括一层或多层的等离子体沉积层。
[0083]上文描述的内容仅仅提及了本实用新型的较佳实施例。然而，本实用新型并不受限于文中所述的特定实施例。本领域技术人员将容易想到，在不脱离本实用新型的要旨的范围内，可以对这些实施例进行各种显而易见的修改、调整及替换，以使其适合于特定的情形。实际上，本实用新型的保护范围是由权利要求限定的，并且可包括本领域技术人员可预想到的其它示例。如果这样的其它示例具有与权利要求的字面语言无差异的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言有非显著性差异的等同结构要素，那么它们将会落在权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种刚性基板，包括: 基材，所述基材包括树脂基玻纤布，其中树脂包括环氧树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、氰酸酯树脂、聚苯醚树脂中的一种； 导电籽晶层，所述导电籽晶层包括位于所述基材的表面上方的等离子体沉积层；以及 金属加厚层，所述金属加厚层形成于所述导电籽晶层的上方。2.根据权利要求1所述的刚性基板，其特征在于，所述基材的厚度为20μπι-6πιπι。3.根据权利要求1所述的刚性基板，其特征在于，所述等离子体沉积层包括直接位于所述基材的表面上方且厚度为0_500nm的金属沉积层、以及位于所述金属沉积层上方且厚度为0-500nm的Cu沉积层。4.根据权利要求3所述的刚性基板，其特征在于，所述金属沉积层是厚度为0-50nm的Ni层，所述Cu沉积层的厚度为0-300nmo5.根据权利要求1所述的刚性基板，其特征在于，所述等离子体沉积层包括直接位于所述基材的表面上方且厚度为0_500nm的金属氧化物沉积层、位于所述金属氧化物沉积层上方且厚度为0-500nm的金属沉积层、以及位于所述金属沉积层上方且厚度为0-500nm的Cu沉积层。6.根据权利要求5所述的刚性基板，其特征在于，所述金属氧化物沉积层是厚度0-50nm的N1层，所述金属沉积层是厚度为0-50nm的Ni或N1-Cu合金层，所述Cu沉积层的厚度为O-.300nmo7.根据权利要求1所述的刚性基板，其特征在于，所述导电籽晶层还包括离子注入层，所述离子注入层的外表面与所述基材的表面平齐，而内表面位于所述基材的表面下方1-1OOnm深度处，所述离子注入层为注入金属与所述基材形成的掺杂结构。8.根据权利要求7所述的刚性基板，其特征在于，所述离子注入层包括Ni掺杂层。9.根据权利要求1所述的刚性基板，其特征在于，所述金属加厚层是通过电镀形成于所述导电籽晶层上方的Cu层，其具有0.5-18μπι的厚度。10.根据权利要求7所述的刚性基板，其特征在于: 所述基材是环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为ΙΟΟμπι的FR-4基材； 所述离子注入层是注入到所述基材的表面下方0_30nm内的Ni掺杂层； 所述等离子体沉积层包括位于所述离子注入层上方的第一沉积层和位于所述第一沉积层上方的第二沉积层，其中，所述第一沉积层是厚度为30nm的Ni层，所述第二沉积层是厚度为300nm的Cu层；并且 所述金属加厚层是厚度为3μηι的Cu层。11.根据权利要求7所述的刚性基板，其特征在于: 所述基材是厚度为500μπι的双马来酰亚胺三嗪树脂基材； 所述离子注入层是注入到所述基材的表面下方0_60nm内的N1-Cu合金掺杂层； 所述等离子体沉积层包括位于所述离子注入层上方的第一沉积层和位于所述第一沉积层上方的第二沉积层，其中，所述第一沉积层是厚度为50nm的N1-Cu合金层，所述第二沉积层是厚度为400nm的Cu层;并且 所述金属加厚层是厚度为8μηι的Cu层。12.根据权利要求7所述的刚性基板，其特征在于: 所述基材是环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为ΙΟΟΟμπι的FR-4基材； 所述离子注入层是注入到所述基材的表面下方0_35nm内的Ni掺杂层； 所述等离子体沉积层包括位于所述离子注入层上方的第一沉积层、位于所述第一沉积层上方的第二沉积层、以及位于所述第二沉积层上方的第三沉积层，其中，所述第一沉积层是厚度为25nm的N1层，所述第二沉积层是厚度为45nm的Ni层，所述第三沉积层是厚度为55nm的Cu层；并且 所述金属加厚层是厚度为2μηι的Cu层。13.根据权利要求7所述的刚性基板，其特征在于: 所述基材是厚度为ΙΟΟμπι的氰酸酯树脂基玻纤布基材； 所述离子注入层包括注入到所述基材的表面下方10-60nm范围内的Ni掺杂层和注入到所述基材的表面下方O-1Onm内的Cu掺杂层； 所述等离子体沉积层包括位于所述离子注入层上方的第一沉积层、位于所述第一沉积层上方的第二沉积层、以及位于所述第二沉积层上方的第三沉积层，其中，所述第一沉积层是厚度为1nm的N1层，所述第二沉积层是厚度为15nm的N1-Cu合金层，所述第三沉积层是厚度为200nm的Cu层;并且 所述金属加厚层是厚度为Iym的Cu层。14.根据权利要求7所述的刚性基板，其特征在于: 所述基材是环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为2mm的CEM-3基材； 所述离子注入层是注入到所述基材的表面下方0-60nm内的Cr掺杂层； 所述等离子体沉积层包括位于所述离子注入层上方的第一沉积层和位于所述第一沉积层上方的第二沉积层，其中，所述第一沉积层是厚度为20nm的Ni层，所述第二沉积层是厚度为150nm的Cu层;并且 所述金属加厚层是厚度为6μηι的Cu层。15.根据权利要求7所述的刚性基板，其特征在于: 所述基材是环氧树脂基玻纤布基材中的、厚度为I.5mm的CEM-3基材； 所述离子注入层是注入到所述CEM-3基材的表面下方0-25nm内的N1-Cr合金掺杂层；所述等离子体沉积层包括位于所述离子注入层上方的第一沉积层和位于所述第一沉积层上方的第二沉积层，其中，所述第一沉积层是厚度为12nm的Ni层，所述第二沉积层是厚度为300nm的Cu层；并且 所述金属加厚层是厚度为9μηι的Cu层。16.根据权利要求7所述的刚性基板，其特征在于: 所述基材是厚度为SOOym的聚苯醚树脂基玻纤布基材； 所述离子注入层是注入到所述基材的表面下方O-1Onm内的Ni掺杂层； 所述等离子体沉积层包括位于所述离子注入层上方的第一沉积层和位于所述第一沉积层上方的第二沉积层，其中，所述第一沉积层是厚度为35nm的N1-Cu合金层，所述第二沉积层是厚度为180nm的Cu层;并且 所述金属加厚层是厚度为ΙΟμπι的Cu层。17.根据权利要求10至16中的任一项所述的刚性基板，其特征在于，所述刚性基板的导电籽晶层不包括所述离子注入层。
【文档编号】H05K1/03GK205546196SQ201521123393
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】杨志刚, 张志强, 程文则, 吴香兰
【申请人】武汉光谷创元电子有限公司