基板及其制造方法
阅读：806发布：2023-01-13
专利汇可以提供基板及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 基板 及其制造方法。该基板包括：基材；和 离子注入 层，其注入到基材的表面下方。制造基板的方法包括：对基材进行前处理(S1)；以及通过离子注入将导电材料注入到经前处理后的基材的表面下方，形成离子注入层(S2)。，下面是基板及其制造方法专利的具体信息内容。
1. 一种制造基板的方法，包括：
S1：对基材进行前处理；以及
S2：通过离子注入将导电材料注入到经前处理后的所述基材的表面下方，形成离子注入层。
2.一种制造基板的方法，包括：
S0：在基材上钻孔，其包括盲孔和/或通孔；
S1：对所述孔的孔壁进行前处理；以及
S2：通过离子注入将导电材料注入到经前处理后的所述孔的孔壁下方，形成离子注入层。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
步骤S1还包括对所述基材进行前处理；并且
步骤S2还包括通过离子注入将导电材料注入到经前处理后的所述基材的表面下方，形成离子注入层。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，在离子注入期间，所述导电材料的离子获得1-1000keV的能量，被注入到所述基材的表面下方和/或所述孔的孔壁下方1-500nm的深度，并与所述基材形成稳定的掺杂结构。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过等离子体沉积将导电材料沉积到所述离子注入层上，形成等离子体沉积层。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在等离子体沉积期间，所述导电材料的离子获得1-1000eV的能量，形成厚度为1-10000nm的等离子体沉积层。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其特征在于，所述导电材料包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb以及它们之间的合金中的一种或多种。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述离子注入层上形成导体加厚层。
9.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述等离子体沉积层上形成导体加厚层。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，通过电镀、化学镀、真空蒸发镀、溅射中的一种或多种处理方式，形成厚度为0.01-1000μm的所述导体加厚层，并且所述导体加厚层由Al、Mn、Fe、Ti、Cr、Co、Ni、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。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的方法，其特征在于，所述基材为刚性板材或挠性板材，所述刚性板材包括有机高分子刚性板、陶瓷板、玻璃板中的一种或多种，其中所述有机高分子刚性板包括LCP、PTFE、CTFE、FEP、PPE、合成橡胶板、玻纤布/陶瓷填料增强板中的一种或多种，所述挠性板材为有机高分子薄膜，其包括PI、PTO、PC、PSU、PES、PPS、PS、PE、PP、PEI、PTFE、PEEK、PA、PET、PEN、LCP或PPA中的一种或多种。
12.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，所述前处理包括表面沉积处理和/或表面脱水处理。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述表面沉积处理包括封孔处理，即，将封孔剂涂布于所述基材的表面和/或所述孔的孔壁上，且随后进行干燥。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述封孔剂包括以下组分中的一种或多种：
填充剂，其是氧化物胶体溶液，包括氧化硅胶体、氧化铝胶体、氧化钛胶体、氧化锆胶体或它们的组合；
胶黏剂，其是磷酸盐化合物，包括磷酸氢铝、磷酸二氢铝或它们的组合；以及
交联剂，其是金属氧化物，包括氧化镁、氧化亚铁、氧化锰、氧化铜、氧化锌或它们的组合。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述表面沉积处理包括氧化物沉积处理，即，在所述基材的表面和/或所述孔的孔壁上沉积一层或多层氧化物，所述氧化物包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆中的一种或多种。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，使用射频溅射沉积来进行所述氧化物沉积处理，即，在射频溅射室内，在所述基材与由所述氧化物组成的靶材之间施加频率为
5-30MHz、电压为1-10kV的交流电作为激励源，溅射出所述氧化物的粒子，使其沉积在所述基材的表面和/或所述孔的孔壁上。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，使用化学气相沉积来进行所述氧化物沉积处理。
18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述表面脱水处理包括离子束照射处理，即，在真空环境下，用离子束照射所述基材的表面和/或所述孔的孔壁，同时排出所产生的水蒸气，其中所述离子束包括由氩气、氮气、氧气、氢气中的一种或多种组成的离子气体。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，在离子束照射处理中，设置真空度为-4 12 16 2
1×10 -1Pa，温度为90℃以下，离子气体的流量为40-80sccm，照射量为10 -10 ions/cm，-3
并且所述离子束获得1×10 -1keV的能量。
20. 一种通过权利要求1所述的方法制得的基板，包括：
基材；和
离子注入层，其注入到所述基材的表面下方。
21. 一种通过权利要求2所述的方法制得的基板，包括：
形成有孔的基材，所述孔包括盲孔和/或通孔；和
离子注入层，其注入到所述孔的孔壁下方。
22.根据权利要求21所述的基板，其特征在于，所述基板还包括注入到所述基材的表面下方的离子注入层。
23.根据权利要求20至22中的任一项所述的基板，其特征在于，所述离子注入层位于所述基材的表面下方和/或所述孔的孔壁下方1-500nm的深度，并与所述基材形成稳定的掺杂结构。
24.根据权利要求20至23中的任一项所述的基板，其特征在于，所述基板还包括附着于所述离子注入层上的等离子体沉积层。
25.根据权利要求24所述的基板，其特征在于，所述等离子体沉积层具有1-10000nm的厚度。
26.根据权利要求20至25中的任一项所述的基板，其特征在于，所述离子注入层和/或所述等离子体沉积层由导电材料组成，该导电材料包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb以及它们之间的合金中的一种或多种。
27.根据权利要求20至23中的任一项所述的基板，其特征在于，所述基板还包括形成于所述离子注入层上的导体加厚层。
28.根据权利要求24或25所述的基板，其特征在于，所述基板还包括形成于所述等离子体沉积层上的导体加厚层。
29.根据权利要求27或28所述的基板，其特征在于，所述导体加厚层具有
0.01-1000μm的厚度，并且由Al、Mn、Fe、Ti、Cr、Co、Ni、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。
30.根据权利要求20至29中的任一项所述的基板，其特征在于，所述基材为刚性板材或挠性板材，所述刚性板材包括有机高分子刚性板、陶瓷板、玻璃板中的一种或多种，其中所述有机高分子刚性板包括LCP、PTFE、CTFE、FEP、PPE、合成橡胶板、玻纤布/陶瓷填料增强板中的一种或多种，所述挠性板材为有机高分子薄膜，其包括PI、PTO、PC、PSU、PES、PPS、PS、PE、PP、PEI、PTFE、PEEK、PA、PET、PEN、LCP或PPA中的一种或多种。
31.根据权利要求20至24中的任一项所述的基板，其特征在于，在所述基材的表面上和/或所述孔的孔壁上，还形成有表面沉积层，其包括封孔剂层和/或氧化物层，其中所述离子注入层的至少一部分位于所述表面沉积层内。
32.根据权利要求31所述的基板，其特征在于，所述封孔剂层包括以下组分中的一种或多种：
填充剂，其是氧化物胶体溶液，包括氧化硅胶体、氧化铝胶体、氧化钛胶体、氧化锆胶体或它们的组合；
胶黏剂，其是磷酸盐化合物，包括磷酸氢铝、磷酸二氢铝或它们的组合；以及
交联剂，其是金属氧化物，包括氧化镁、氧化亚铁、氧化锰、氧化铜、氧化锌或它们的组合。
33.根据权利要求31所述的基板，其特征在于，所述氧化物层包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆中的一种或多种。
34.根据权利要求24至29中的任一项所述的基板，其特征在于，所述基材与在其上形成的导体层之间的剥离强度不低于0.5N/mm，所述导体层包括所述等离子体沉积层和/或所述导体加厚层。
基板及其制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种基板及其制造方法，该基板可广泛地应用于电信号传输、高频信号传输、电磁波屏蔽、辐射防护，热阻隔/传递等。尤其是，本发明涉及以绝缘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、带有金属化孔的基板、以及它们的制造方法。
背景技术
[0003] 在现有技术中，制造刚性覆铜板的方法主要为压合法：在绝缘基材的单面或双面覆上铜箔，然后用压机将铜箔与绝缘基材压合在一起。此外，还可使用溅射法来制造刚性覆铜板：在真空环境下，用电离的氩离子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到基材的表面上而形成导电籽晶层，然后用电镀等方法在导电籽晶层上镀覆导体加厚层。在制造挠性覆铜板时，除了压合法和溅射法以外，还可使用涂布法：在铜箔表面涂布多层树脂后，经高温处理再与铜箔压合，从而制得成品。
[0004] 在上述三种方法中，涂布法和压合法制得的覆铜板在铜箔与基材之间具有良好的结合力，但是制造工艺复杂，对设备要求高，而且均需要使用成品铜箔。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12μm以下的厚度，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COF(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。与之相比，使用溅射法可以容易地以低成本制造出各种铜层超薄的覆铜板。但是，在溅射法中，溅射出的金属原子能量通常为约1-10eV，与基材表面的结合不牢固，所得铜层的剥离强度远低于涂布法和压合法。而且，溅射法最终得到的铜层存在针孔等问题，影响了它的推广应用。
[0005] 此外，如果需要在覆铜板中形成孔以导通其上下表面，则需要对该孔进行金属化处理。在现有技术中，通常采用以下步骤来制造带有金属化孔的覆铜板：制造铜箔；通过高温层压法将铜箔粘合在基材上而形成覆铜板；对覆铜板进行钻孔并去除钻屑；通过化学沉铜(PTH)或黑孔、黑影等工艺在孔壁上形成导电籽晶层；通过电镀在孔壁上形成金属导体层。
[0006] 在上述孔金属化的过程中，如果要在基材上钻出孔径小于100μm的孔，则当前只能用激光钻孔技术。此时，需要事先对要钻孔部位的铜箔进行减薄，之后用激光进行钻孔，再对孔进行沉铜和电镀。可是，在蚀刻减薄过程中蚀刻位置一旦产生偏差，则会导致基材上的钻孔位置也产生偏差。而且，在对微孔进行金属化时，电镀铜层与孔壁之间的结合力差，铜层容易从孔壁脱离。此外，采用现有技术在覆铜板上制得的微孔孔径最小为20-50μm，当孔径小于20μm时，会产生孔的厚径比过高而在沉铜和电镀时出现孔壁铜层不均匀等问题。在微孔区域内，电流密度分布不均匀会导致铜在微孔表面的沉积速率大于孔壁和底部的沉积速率。因此，容易在沉积过程中形成孔洞或裂缝，还容易导致孔表面的铜厚大于孔壁的铜厚。
发明内容
[0007] 本发明是鉴于上述问题作出的，其目的在于，提供导体层厚度极薄并在导体层与基材之间具有较高结合力的基板、带有导电性良好的孔的基板、以及制造这些基板的方法。
[0008] 本发明的第一技术方案为一种制造基板的方法，其包括：对基材进行前处理(S1)；以及通过离子注入将导电材料注入到经前处理后的基材的表面下方，形成离子注入层(S2)。
[0009] 本发明的第二技术方案为一种制造基板的方法，其包括：在基材上钻孔，其包括盲孔和/或通孔(S0)；对孔的孔壁进行前处理(S1)；以及通过离子注入将导电材料注入到经前处理后的孔的孔壁下方，形成离子注入层(S2)。
[0010] 本发明的第三技术方案为，在第二方案中，步骤S1还包括对基材进行前处理；并且步骤S2还包括通过离子注入将导电材料注入到经前处理后的基材的表面下方，形成离子注入层。
[0011] 在离子注入期间，导电材料的离子以很高的速度强行地注入到基材的内部，与基材之间形成稳定的掺杂结构，相当于在基材的表面下方形成了数量众多的基桩，由于基桩的存在，且后续制得的导电层(等离子体沉积层或导体加厚层)与基桩相连，因此，最终制得的基板的导电层与基材之间的结合力较高，远高于现有技术中的磁控溅射制得的金属层与导体之间的结合力。而且，用于离子注入的导电材料离子的尺寸通常为纳米级别，在离子注入期间分布较均匀，而且到基材表面的入射角度差别不大。因此，能够确保离子注入层的表面具有良好的均匀度和致密性，不容易出现针孔现象。
[0012] 本发明的第四技术方案为，在第一至第三方案的任何一种中，在离子注入期间，导电材料的离子获得1-1000keV的能量，被注入到基材的表面下方和/或孔的孔壁下方1-500nm的深度，并与基材形成稳定的掺杂结构。
[0013] 本发明的第五技术方案为，在第一至第四方案的任何一种中，所述方法还包括：通过等离子体沉积将导电材料沉积到离子注入层上，形成等离子体沉积层。
[0014] 本发明的第六技术方案为，在第五方案中，在等离子体沉积期间，导电材料的离子获得1-1000eV的能量，形成厚度为1-10000nm的等离子体沉积层。
[0015] 在等离子体沉积期间，导电材料的离子以较高的速度飞向基材表面和/或孔壁且沉积到预先形成于该基材表面和/或孔壁下方的离子注入层上，与离子注入层上的导电材料之间形成较大的结合力，因而不容易从基材的表面和/或孔壁脱落。此外，用于等离子体沉积的导电材料离子的尺寸通常为纳米级别，在等离子体沉积期间分布较均匀，而且到基材表面和/或孔壁的入射角度差别不大，因而可确保所得等离子体沉积层的表面具有良好的均匀度和致密性，不容易出现针孔现象。
[0016] 本发明的第七技术方案为，在第一至第六方案的任何一种中，导电材料包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb以及它们之间的合金中的一种或多种。
[0017] 本发明的第八技术方案为，在第一至第四方案的任何一种中，所述方法还包括：在离子注入层上形成导体加厚层。
[0018] 本发明的第九技术方案为，在第五或第六方案中，所述方法还包括：在等离子体沉积层上形成导体加厚层。
[0019] 无论是单独地在离子注入层上形成等离子体沉积层或导体加厚层，或者同时在离子注入层上形成等离子体沉积层和导体加厚层(统称为导体层)，都能够方便地在等离子体沉积和/或电镀、化学镀、真空蒸发镀、溅射等过程中通过控制电流、温度、工作时间等参数来调节形成于该离子注入层上的导体层的厚度。这样制得的基板很容易具有厚度为12μm以下的导体层，能够很好地应用在以HDI(高密度互连基板)和COF(柔性芯片)技术为基础的中高档精密电子产品中。
[0020] 本发明的第十技术方案为，在第八或第九方案中，通过电镀、化学镀、真空蒸发镀、溅射中的一种或多种处理方式，形成厚度为0.01-1000μm的导体加厚层，并且导体加厚层由Al、Mn、Fe、Ti、Cr、Co、Ni、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。
[0021] 本发明的第十一技术方案为，在第一至第十方案的任何一种中，基材为刚性板材或挠性板材，刚性板材包括有机高分子刚性板、陶瓷板、玻璃板中的一种或多种，其中有机高分子刚性板包括LCP、PTFE、CTFE、FEP、PPE、合成橡胶板、玻纤布/陶瓷填料增强板中的一种或多种，挠性板材为有机高分子薄膜，其包括PI、PTO、PC、PSU、PES、PPS、PS、PE、PP、PEI、PTFE、PEEK、PA、PET、PEN、LCP或PPA中的一种或多种。
[0023] 本发明的第十三技术方案为，在第十二方案中，表面沉积处理包括封孔处理，即，将封孔剂涂布于基材的表面和/或孔的孔壁上，且随后进行干燥。
[0024] 通过封孔处理，基材表面上的孔隙将被封孔剂填充，使得基材表面变得致密、均匀，从而有利于在后续的离子注入、等离子体沉积或电镀过程中形成表面均匀致密的导体层，提高该导体层与基材之间的结合力，并防止出现因基材表面不均匀而导致的针孔等问题。
[0025] 本发明的第十四技术方案为，在第十三方案中，封孔剂包括以下组分中的一种或多种：填充剂，其是氧化物胶体溶液，包括氧化硅胶体、氧化铝胶体、氧化钛胶体、氧化锆胶体或它们的组合；胶黏剂，其是磷酸盐化合物，包括磷酸氢铝、磷酸二氢铝或它们的组合；以及交联剂，其是金属氧化物，包括氧化镁、氧化亚铁、氧化锰、氧化铜、氧化锌或它们的组合。
[0026] 本发明的第十五技术方案为，在第十二方案中，表面沉积处理包括氧化物沉积处理，即，在基材的表面和/或孔的孔壁上沉积一层或多层氧化物，氧化物包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆中的一种或多种。
[0027] 通过氧化物沉积处理，与未沉积氧化物的情况相比，在后续的离子注入、等离子体沉积或电镀过程中形成于基材表面上的导体层与该基材的表面之间的结合力得以提高。
[0028] 本发明的第十六技术方案为，在第十五方案中，使用射频溅射沉积来进行氧化物沉积处理，即，在射频溅射室内，在基材与由氧化物组成的靶材之间施加频率为5-30MHz、电压为1-10kV的交流电作为激励源，溅射出氧化物的粒子，使其沉积在基材的表面和/或孔的孔壁上。
[0030] 本发明的第十八技术方案为，在第十二方案中，表面脱水处理包括离子束照射处理，即，在真空环境下，用离子束照射基材的表面和/或孔的孔壁，同时排出所产生的水蒸气，其中离子束包括由氩气、氮气、氧气、氢气中的一种或多种组成的离子气体。
[0031] 通过离子束照射处理，能够充分且快速地去除基材表面和/或孔壁上存在的水分，从而克服水分可能给基板带来的薄膜基材起皱褶、导体层剥落、线路之间短路等问题。而且，离子束照射还能有效地去除基材表面上的某些杂质，除了脱水以外还可起到清洁效果。
[0032] 本发明的第十九技术方案为，在第十八方案中，在离子束照射处理中，设置真空度-4 12 16为1×10 -1Pa，温度为90℃以下，离子气体的流量为40-80sccm，照射量为10 -10 ions/
2 -3
cm，并且离子束获得1×10 -1keV的能量。
2 -3
cm，并且离子束获得1×10 -1keV的能量。
[0033] 本发明的第二十技术方案为一种通过第一方案所述的方法制得的基板，其包括：基材；和离子注入层，其注入到基材的表面下方。
[0034] 本发明的第二十一技术方案为一种通过第二方案所述的方法制得的基板，其包括：形成有孔的基材，孔包括盲孔和/或通孔；和离子注入层，其注入到孔的孔壁下方。
[0035] 本发明的第二十二技术方案为，在第二十一方案中，基板还包括注入到基材的表面下方的离子注入层。
[0036] 本发明的第二十三技术方案为，在第二十至二十二方案的任何一种中，离子注入层位于基材的表面下方和/或孔的孔壁下方1-500nm的深度，并与基材形成稳定的掺杂结构。
[0037] 本发明的第二十四技术方案为，在第二十至二十三方案的任何一种中，基板还包括附着于离子注入层上的等离子体沉积层。
[0038] 本发明的第二十五技术方案为，在第二十四方案中，等离子体沉积层具有1-10000nm的厚度。
[0039] 本发明的第二十六技术方案为，在第二十至二十五方案的任何一种中，离子注入层和/或等离子体沉积层由导电材料组成，该导电材料包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb以及它们之间的合金中的一种或多种。
[0040] 本发明的第二十七技术方案为，在第二十至二十三方案的任何一种中，基板还包括形成于离子注入层上的导体加厚层。
[0041] 本发明的第二十八技术方案为，在第二十四或二十五方案中，基板还包括形成于等离子体沉积层上的导体加厚层。
[0042] 本发明的第二十九技术方案为，在第二十七或二十八方案中，导体加厚层具有0.01-1000μm的厚度，并且由Al、Mn、Fe、Ti、Cr、Co、Ni、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。
[0043] 本发明的第三十技术方案为，在第二十至二十九方案的任何一种中，基材为刚性板材或挠性板材，刚性板材包括有机高分子刚性板、陶瓷板、玻璃板中的一种或多种，其中有机高分子刚性板包括LCP、PTFE、CTFE、FEP、PPE、合成橡胶板、玻纤布/陶瓷填料增强板中的一种或多种，挠性板材为有机高分子薄膜，其包括PI、PTO、PC、PSU、PES、PPS、PS、PE、PP、PEI、PTFE、PEEK、PA、PET、PEN、LCP或PPA中的一种或多种。
[0044] 本发明的第三十一技术方案为，在第二十至二十四方案的任何一种中，在基材的表面上和/或孔的孔壁上，还形成有表面沉积层，其包括封孔剂层和/或氧化物层，其中离子注入层的至少一部分位于表面沉积层内。
[0045] 本发明的第三十二方案为，在第三十一方案中，封孔剂层包括以下组分中的一种或多种：填充剂，其是氧化物胶体溶液，包括氧化硅胶体、氧化铝胶体、氧化钛胶体、氧化锆胶体或它们的组合；胶黏剂，其是磷酸盐化合物，包括磷酸氢铝、磷酸二氢铝或它们的组合；以及交联剂，其是金属氧化物，包括氧化镁、氧化亚铁、氧化锰、氧化铜、氧化锌或它们的组合。
[0046] 本发明的第三十三方案为，在第三十一方案中，氧化物层包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆中的一种或多种。
[0048] 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发明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：图1是表示根据第一实施例的制造基板的方法的流程图；
图2是示出通过图1所示方法制得的基板的剖面示意图；
图3是表示根据第二实施例的制造基板的方法的流程图；
图4是示出通过图3所示方法制得的基板的剖面示意图；
图5是表示根据第三实施例的制造基板的方法的流程图；
图6是示出通过图5所示方法制得的基板的剖面示意图；
图7是示出根据本发明的带有离子注入层和等离子体沉积层的基板的剖面示意图；
图8是示出根据本发明的带有离子注入层、等离子体沉积层和导体加厚层的基板的剖面示意图；以及
图9是示出根据本发明的带有离子注入层和导体加厚层的基板的剖面示意图；以及图10是示出根据本发明的带有表面沉积层和离子注入层的基板的剖面示意图。
图2是示出通过图1所示方法制得的基板的剖面示意图；
图3是表示根据第二实施例的制造基板的方法的流程图；
图4是示出通过图3所示方法制得的基板的剖面示意图；
图5是表示根据第三实施例的制造基板的方法的流程图；
图6是示出通过图5所示方法制得的基板的剖面示意图；
图7是示出根据本发明的带有离子注入层和等离子体沉积层的基板的剖面示意图；
图8是示出根据本发明的带有离子注入层、等离子体沉积层和导体加厚层的基板的剖面示意图；以及
图9是示出根据本发明的带有离子注入层和导体加厚层的基板的剖面示意图；以及图10是示出根据本发明的带有表面沉积层和离子注入层的基板的剖面示意图。
[0049] 参考标号：10 基板
11 基材
12 基材的表面
13 离子注入层
14 等离子体沉积层
15 导体加厚层
16 通孔
17 盲孔
18 孔壁
19 表面沉积层。
11 基材
12 基材的表面
13 离子注入层
14 等离子体沉积层
15 导体加厚层
16 通孔
17 盲孔
18 孔壁
19 表面沉积层。
具体实施方式
[0050] 以下，参照附图，详细地描述本发明的实施方式。本领域技术人员应当理解，这些描述仅仅列举了本发明的示例性实施例，而决不意图限制本发明的保护范围。
[0051] 图1是表示根据本发明的第一实施例的制造基板的方法的流程图。该实施例的方法包括以下步骤：对基材进行前处理(步骤S1)；以及通过离子注入将导电材料注入到经前处理后的基材的表面下方，形成离子注入层(步骤S2)。
[0052] 在该基板的制造过程中，通常使用绝缘材料作为基材，在该基材的单面或双面上复合金属材料从而制得基板。作为绝缘基材的示例，可以使用刚性基材(亦称为硬板)，例如有机高分子刚性板、陶瓷板(如二氧化硅板)、玻璃板等中的一种或多种，有机高分子刚性板又可包括LCP、PTFE、CTFE、FEP、PPE、合成橡胶板、玻纤布/陶瓷填料增强板中的一种或多种，其中玻纤布/陶瓷填料增强板是以有机高分子材料如环氧树脂、改性环氧树脂、PTFE、PPO、CE、BT等作为基础材料、以玻纤布/陶瓷填料作为增强相的板材。另外，绝缘基材还可以使用挠性板(亦称为软板)，例如有机高分子薄膜，其包括PI、PTO、PC、PSU、PES、PPS、PS、PE、PP、PEI、PTFE、PEEK、PA、PET、PEN、LCP或PPA中的一种或多种。
[0053] 作为前处理的方法，可以包括表面清洁处理，例如，用浸渍过酒精的纱布擦拭基材的表面以除去上面附着的脏污，或者将基材放入清洁液中并采用超声波进行清洗，等等。此外，前处理还可包括表面沉积处理和/或表面脱水处理。表面沉积处理就是在基材的表面覆上一层沉积物，以填平基材表面上的孔或者改善基材表面的物理性质以便于后续沉积、电镀等工艺的进行。表面脱水处理就是去除基材表面分子中的水分，以便有利于后续沉积、电镀等工艺的进行。
[0054] 具体而言，表面沉积处理可包括封孔处理，即，将封孔剂涂布于基材的表面且随后进行干燥，其中干燥处理可在常见的烘箱中进行。封孔处理尤其适用于表面孔隙度较大的某些刚性基材，例如环氧树脂玻纤布FR-4、FR-5基材等。其中使用的封孔剂可包含以下组分中的一种或多种：填充剂，其是氧化物胶体溶液，包括氧化硅胶体、氧化铝胶体、氧化钛胶体、氧化锆胶体等或它们的组合；胶黏剂，其是磷酸盐化合物，包括磷酸氢铝、磷酸二氢铝等或它们的组合；以及交联剂，其是金属氧化物，包括氧化镁、氧化亚铁、氧化锰、氧化铜、氧化锌等或它们的组合。通过封孔处理，基材表面上的孔隙将被封孔剂填充，使得基材表面变得致密、均匀，从而有利于在后续的离子注入、等离子体沉积或电镀过程中形成表面均匀致密的导体层，提高该导体层与基材之间的结合力，并防止出现因基材表面不均匀而导致的针孔等问题。
[0055] 此外，表面沉积处理还可包括氧化物沉积处理，即，在基材的表面上沉积一层氧化物。所沉积的氧化物可根据基材的种类不同而适当地进行选择，可以为各种金属氧化物，包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆等、以及它们的组合。可以使用射频溅射方法来进行氧化物沉积处理，具体操作过程为：将氧化物作为靶材，在氩气气氛的射频溅射室内，施加频率为5-30MHz(优选地为13.56MHz)、电压为1-10kV的交流电作为激励源，进行射频溅射。除了射频溅射以外，还可以使用本领域中常见的化学气相沉积方法来进行氧化物沉积处理，以在基材的表面上沉积一层氧化物。通过氧化物沉积处理，本发明人发现，与未沉积氧化物的情况相比，在后续的离子注入、等离子体沉积或电镀过程中形成于基材表面上的导体层与该基材的表面之间的结合力得以提高。
[0056] 在制造基板用的绝缘基材尤其是有机高分子薄膜的表面内，可能会不可避免地存在着水分。如果不充分地脱水，那么该水分可能会进入形成于基材表面上的导电籽晶层乃至附着于上面的导体加厚层中，使其氧化。导电籽晶层的氧化会使其锚固效果减弱，导致基材表面与导体加厚层之间的结合力降低，进而使导体加厚层易于剥离、脱落。导体加厚层的氧化则会使所得基板在后续加工应用中(例如在电路板的蚀刻加工中)不能很好地进行化学蚀刻，导致线路边缘及线路之间残留有金属，从而形成蚀刻残渣并导致电路板的线路之间短路等严重问题。另外，导电籽晶层及导体加厚层的氧化还会导致基材尤其是有机高分子薄膜的柔韧性及耐折性下降。为了进行有机高分子薄膜的脱水，可以使用加热法，例如在真空中20-140℃下或者大气中100-140℃下加热薄膜，以去除其中的水分。可是，在加热时，温度越高越容易使薄膜表面起皱而变得不平整，温度越低则需要越长的加热时间来脱水而导致生产率低下。此外，还可以使用等离子法对薄膜的表面进行脱水，但是该方法需要较长的处理时间，而且薄膜在通过等离子气氛时已受到等离子损伤，强度会下降。
[0057] 鉴于上述问题，本发明有利地采用离子束照射处理来进行绝缘基材的脱水，即，在真空环境下，用离子束照射基材的表面，同时排出所产生的水蒸气。具体而言，在由离子枪放出的气体离子被加速的同时，在基材上施加电压，从而在气体离子与基材之间产生引力或斥力作用，发生电荷变形，从而促使基材在真空下短时间脱水。在具体操作过程中，可采用由氩气、氮气、氧气、氢气中的一种或多种组成的离子气体作为离子束。可以控制真空度-4 -4为1×10 -1Pa，优选为2×10 Pa至0.8Pa，因为若真空度超过1Pa，则离子化气体的浓度低，不能充分地得到电荷变形的效果，使脱水效率降低、干燥时间变长，若真空度过高，则会导致抽真空时间过长、生产成本高且效率低。可以控制温度为90℃以下，优选为80℃以下，更优选为70℃以下，因为若温度超过90℃，则容易在薄膜基材的表面上产生褶皱，即使同时对薄膜进行冷却也不能够防止褶皱的产生，而且冷却还可不利地降低生产效率。为了防-3 12 16
止温度过高，可以设定离子束的能量为1×10 -1keV，照射量为每平方厘米10 -10 个离子
12 16 2 -3 12 2
(10 -10 ions/cm)，因为离子束能量为1×10 keV以下或照射量为10 ions/cm以下时均
16 2
可导致脱水不充分，而离子束能量为1keV以上或照射量为10 ions/cm以上时可导致薄膜基材的温度升高而引起褶皱，使其强度降低甚至断裂。此外，还可以根据基材的厚度来调整离子束的照射时间。例如，在上述照射条件下，可以将照射时间设置为3-60秒，优选地5-40秒，因为照射时间不足3秒时脱水不充分，超过60秒时薄膜容易受损。
止温度过高，可以设定离子束的能量为1×10 -1keV，照射量为每平方厘米10 -10 个离子
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(10 -10 ions/cm)，因为离子束能量为1×10 keV以下或照射量为10 ions/cm以下时均
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可导致脱水不充分，而离子束能量为1keV以上或照射量为10 ions/cm以上时可导致薄膜基材的温度升高而引起褶皱，使其强度降低甚至断裂。此外，还可以根据基材的厚度来调整离子束的照射时间。例如，在上述照射条件下，可以将照射时间设置为3-60秒，优选地5-40秒，因为照射时间不足3秒时脱水不充分，超过60秒时薄膜容易受损。
[0058] 通过使用离子束照射法对基材的表面进行脱水处理，能够充分且快速地去除基材表面存在的水分，从而克服水分给基板带来的上述问题。而且，离子束照射还能有效地去除基材表面上的某些杂质，除了脱水以外还可起到清洁效果。由此，离子束照射能够有效地提高在基材的表面与随后形成于其上的导体层之间的结合力，并且提高所得基板的耐折性。
[0059] 在对基材进行了前处理之后，通过离子注入将导电材料注入到经前处理后的基材的表面下方，形成离子注入层(步骤S2)。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能量，例如为1-1000keV。高能的导电材料离子接着以很高的速度直接撞击基材表面，并且注入到基材表面下方一定的深度，例如1-500nm。在所注入的导电材料离子与组成基材的材料分子之间形成稳定的化学键(例如离子键或共价键)，二者共同构成了掺杂结构，如同半导体中的掺杂结构那样。该掺杂结构(即，离子注入层)的外表面与基材的表面相齐平，而其内表面深入到基材内部。作为具体示例，导电材料的离子可在离子注入期间获得50keV、100keV、200keV、300keV、400keV、
500keV、600keV、700keV、800keV、900keV的能量，并且可被注入到基材表面下方10nm、
20nm、50nm、100nm、200nm、300nm、400nm深度的范围内。
500keV、600keV、700keV、800keV、900keV的能量，并且可被注入到基材表面下方10nm、
20nm、50nm、100nm、200nm、300nm、400nm深度的范围内。
[0060] 可以使用各种金属、合金、导电氧化物、导电碳化物、导电有机物等作为离子注入用的导电材料，但是并不受限于此。优选地，使用与基材分子结合力强的金属或合金来进行离子注入，包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb以及它们之间的合金中的一种或多种，该合金例如为NiCr、TiCr、VCr、CuCr、MoV、NiCrV、TiNiCrNb等。而且，离子注入层可以包括一层或多层。例如，在制造覆铜板的一个优选实施例中，离子注入层包括从内到外依次排列的Ni层和Cu层。
[0061] 在离子注入期间，导电材料的离子以很高的速度强行地注入到基材的内部，与基材之间形成稳定的掺杂结构，相当于在基材的表面下方形成了数量众多的基桩。这种基桩与基材之间的结合力较高，可达到0.5N/mm以上，例如在0.7-1.5N/mm之间、0.8-1.2N/mm之间。与之相比，在常规的磁控溅射的情况下，溅射粒子的能量最高仅为几个电子伏特，因而该粒子会沉积于基材表面上但不会进入基材内部，所得导体层与基材表面之间的结合力不高，最高仅为0.5N/mm左右，明显低于本发明。而且，用于离子注入的导电材料离子的尺寸通常为纳米级别，在离子注入期间分布较均匀，而且到基材表面的入射角度差别不大。因此，能够确保离子注入层的表面具有良好的均匀度和致密性，不容易出现针孔现象。
[0062] 通过如图1中所示且如上文所描述的方法，在基材的表面下方一定深度内形成了离子注入层，最终制得基板的剖面在图2中示意性地示出。从图2可以清楚地看到，基板10包括基材11和注入到该基材的表面12下方的离子注入层13。与上述方法相应地，离子注入层13位于基材11的表面12下方1-500nm(例如10nm、20nm、50nm、100nm、200nm、300nm、400nm等)的深度，并与基材形成稳定的掺杂结构。
[0063] 图3是表示根据本发明的第二实施例的制造基板的方法的流程图。在该实施例中，首先在基材上钻孔，其包括盲孔和/或通孔(步骤S0)。通孔即为穿透基材的表面和背面的孔，而盲孔即为深入基材内部但是未穿透该基材的孔。孔的形状可以是圆形、矩形、三角形、菱形、梯台形等各种各样的形状。钻孔可以采用机械钻孔、冲孔、激光打孔、等离子体刻蚀和反应离子刻蚀等来进行，其中激光打孔又可包括红外激光打孔、YAG激光打孔和紫外激光打孔，可在基材上形成孔径达到2-5μm的微孔。为了减小热影响区域，防止孔的边缘受热损害，优选地采用紫外激光打孔。在采用卷对卷方式制造挠性电路板的情况下，可以采用连续打孔方式在成卷的挠性板基材上形成一连串的孔。在基材上形成孔之后，需要清洁孔洞，以清除其中存在的钻屑等杂质。
[0064] 接着，对所钻出孔的孔壁进行前处理(步骤S1)。前处理的方式与第一实施例中相同，可以包括表面沉积处理和/或表面脱水处理，而表面沉积处理又可包括封孔处理和氧化物沉积处理，其中氧化物沉积处理可采用射频溅射沉积或化学气相沉积来进行。在前处理之后，通过离子注入将导电材料注入到孔的孔壁下方，形成离子注入层(步骤S2)。离子注入的方式与第一实施例中相同，即，使用导电材料作为靶材，在真空环境下，通过电弧作用使该导电材料电离而产生离子，然后在高电压下使离子加速而获得很高能量，该离子以很高速度直接撞击到孔壁上，并且注入到孔壁下方一定的深度，与组成基材的材料分子形成稳定的掺杂结构。该掺杂结构(即，离子注入层)的外表面与孔的壁面相齐平，而其内表面深入到孔壁的内部。应当注意，文中所述的“注入到孔壁下方”实际上是指注入到孔壁处的基材表面(即，孔的壁面)下方。例如：图4中，离子注入层13注入到孔16的孔壁18下方，实际上是指离子注入层13位于孔16的孔壁18处的基材表面(即，孔的壁面)下方。此外，在离子注入期间，还可以对基材的表面覆盖保护层，以使导电材料的离子不会注入到基材的表面下方。
[0065] 通过图3所示方法制得的基板的剖面在图4中示意性地示出。从图4可以清楚地看到，基板10包括形成有孔的基材11、和注入到该孔的孔壁18下方的离子注入层13。尽管在图4中仅仅示出了穿透基材11的上下表面12的通孔16，但是容易理解，也可以包括盲孔。与上述方法相应地，离子注入层13位于孔壁18的下方1-500nm(例如10nm、20nm、50nm、100nm、200nm、300nm、400nm等)的深度。与图2所示的基板相比，在图4所示的基板
10中，离子注入层13并不位于基材11的表面12下方，而是仅仅位于通孔16的孔壁18下方。
10中，离子注入层13并不位于基材11的表面12下方，而是仅仅位于通孔16的孔壁18下方。
[0066] 图5是表示根据本发明的第三实施例的制造基板的方法的流程图。在该实施例中，既在基材的表面下方又在孔的孔壁下方形成离子注入层。具体而言，该方法包括：在基材上钻孔，其包括盲孔和/或通孔(步骤S0)；对孔的孔壁和基材进行前处理(步骤S1)；以及通过离子注入将导电材料注入到孔的孔壁下方和基材的表面下方，形成离子注入层(步骤S2)。其中，钻孔、前处理以及离子注入的方法均与第二实施例中相同，故而在此省略说明。
[0067] 通过图5所示的方法，基材表面的金属化与孔的金属化能够同时进行，因而不需要像现有技术那样事先对覆于基材上的金属箔进行蚀刻减薄、接着钻孔并进行孔金属化才能得到带有金属化孔的基板。与现有技术中制造带孔基板的方法相比，本发明的上述方法不需要单独地采用化学沉铜或黑孔、黑影等工艺来在孔壁上形成金属导电层，工艺流程显著缩短，而且还能减少蚀刻液的使用，有利于环境保护。
[0068] 图6是示出通过图5所示方法制得的基板的剖面示意图。如图6所示，基板10包括形成有孔的基材11、和注入到基材11的表面12下方及孔的孔壁18下方的离子注入层13。尽管在图6中示出了通孔16和盲孔17两者，但是应当理解，可以仅仅包括通孔16或盲孔17。同样地，离子注入层13位于基材表面12和孔壁18下方1-500nm(例如10nm、20nm、
50nm、100nm、200nm、300nm、400nm等)的深度。与图2、图4所示的基板不同的是，在图6所示的基板10中，离子注入层13同时位于基材11的表面12下方和孔(包括通孔16和盲孔
17)的孔壁18下方。
50nm、100nm、200nm、300nm、400nm等)的深度。与图2、图4所示的基板不同的是，在图6所示的基板10中，离子注入层13同时位于基材11的表面12下方和孔(包括通孔16和盲孔
17)的孔壁18下方。
[0069] 除了离子注入之外，在上文描述的方法中，还可以通过等离子体沉积，在形成于基材表面下方和/或孔壁下方的离子注入层上进一步形成等离子体沉积层，如示出了带有离子注入层13和等离子体沉积层14的基板10的图7所示。尽管图7中未示出孔，但是容易理解，在基材钻出孔的情况下，等离子体沉积层14亦可形成于孔壁上。而且，所钻出的通孔或盲孔可能被等离子体沉积层填实，也就是说，整个孔都被导电材料填充，在宏观上不再存在孔的结构。
[0070] 等离子体沉积可在离子注入设备中采用与上文所述的离子注入方法类似的方式来进行，只是施加较低的电压而使导电材料的离子具有低得多的能量。即，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离子加速而获得一定的能量，例如1-1000eV。加速后的导电材料离子飞向基材表面和/或孔壁且沉积到事先形成于该基材表面和/或孔壁处下方的离子注入层上，构成厚度为1-10000nm的等离子体沉积层。作为示例，导电材料的离子可在等离子体沉积期间获得50eV、100eV、200eV、300eV、400eV、500eV、600eV、700eV、800eV、900eV的能量，并且形成厚度为100nm、200nm、500nm、700nm、1μm、2μm、5μm、7μm或10μm的等离子体沉积层。
[0071] 在等离子体沉积中，可以使用与离子注入相同或不同的导电材料作为靶材。例如，可使用各种金属、合金、导电氧化物、导电碳化物、导电有机物等，但是不限于此。此外，可根据所选用的基材、离子注入层的组成成分和厚度等来选择用于等离子体沉积的导电材料。优选地，使用与离子注入层结合良好的金属或合金来进行等离子体沉积，例如可使用Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb以及它们之间的合金中的一种或多种，该合金例如为NiCr、TiCr、VCr、CuCr、MoV、NiCrV、TiNiCrNb等。而且，等离子体沉积层可以包括一层或多层。例如，在制造覆铜板的一个优选实施例中，等离子体沉积层包括从内到外依次排列的Ni层和Cu层。等离子体沉积层的厚度可根据需要来设定，例如可以设定为使得形成有等离子体沉积层的基板的表面方阻小于200Ω/□、100Ω/□、80Ω/□、50Ω/□，等等。
[0072] 在等离子体沉积期间，导电材料的离子以较高的速度飞向基材表面和/或孔壁且沉积到事先形成于该基材表面和/或孔壁下方的离子注入层上，与离子注入层上的导电材料之间形成较大的结合力，因而不容易从基材的表面和/或孔壁脱落。此外，沉积后的导电材料粒子的尺寸通常为纳米级别，且沉积粒子分布较均匀，而且到基材表面和/或孔壁的入射角度差别不大，因而可确保所得等离子体沉积层的表面具有良好的均匀度和致密性，不容易出现针孔现象。
[0073] 此后，还可以进一步在等离子体沉积层上形成导体加厚层，以改善其导电性，如示出了带有离子注入层13、等离子体沉积层14和导体加厚层15的基板10的图8所示。尽管图8中未示出孔，但是容易理解，在基材钻出孔的情况下，导体加厚层15亦可形成于孔壁上。而且，所钻出的通孔或盲孔可能被导体加厚层填实，也就是说，整个孔都被导电材料填充，在宏观上不再存在孔的结构。
[0074] 导体加厚层的形成可以采用电镀、化学镀、真空蒸发镀、溅射等方法中的一种或多种处理方式来实现。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Cu、Ni、Sn、Ag以及它们的合金等。对于某些导电材料，特别是金属和合金(例如Al、Cu、Ag及其合金)，溅射的速度可以达到100nm/min，因而可以使用溅射方式来在等离子体沉积层上快速地镀覆导体层。
[0075] 例如，在制造覆铜板时，可采用如下方式来形成加厚铜层。一种是电镀法：电镀液组成为硫酸铜100-200g/L、硫酸50-100g/L、氯离子浓度30-90mg/L及少量相应的添加剂；2
电流密度设置为1-3A/dm；温度设置为25-35℃。另一种是化学镀：镀液组成为铜盐、还原剂、配位剂、pH调整剂和组合添加剂，其中配位剂为乙二胺四乙酸二钠、酒石酸钾钠、柠檬酸钠、N-羟乙基乙二胺三乙酸、四羟丙基乙二胺、三乙醇胺和氨三乙酸中的一种或几种，组合添加剂为含N和/或含S添加剂的组合；硫酸铜浓度为8g/L-20g/L，甲醛浓度为5-20mL/L，配位剂由乙二胺四乙酸二钠和四羟丙基乙二胺按1:1-1:3的比例组成且浓度为10-40g/L，pH值为11-13，组合添加剂为10-30mL/L，温度为40℃，施镀时间为30min。还有一种是溅射-2
法：在磁控溅射机的镀膜室中，抽真空至10 Pa，充入氩气，调整气压为1-10Pa；然后充入氮-3
气，用氮气清洗薄膜基材的表面；再次抽真空至10 Pa，调整工作电压为200-500V、溅射占空比为30-70%，开始溅射镀覆导体层。
电流密度设置为1-3A/dm；温度设置为25-35℃。另一种是化学镀：镀液组成为铜盐、还原剂、配位剂、pH调整剂和组合添加剂，其中配位剂为乙二胺四乙酸二钠、酒石酸钾钠、柠檬酸钠、N-羟乙基乙二胺三乙酸、四羟丙基乙二胺、三乙醇胺和氨三乙酸中的一种或几种，组合添加剂为含N和/或含S添加剂的组合；硫酸铜浓度为8g/L-20g/L，甲醛浓度为5-20mL/L，配位剂由乙二胺四乙酸二钠和四羟丙基乙二胺按1:1-1:3的比例组成且浓度为10-40g/L，pH值为11-13，组合添加剂为10-30mL/L，温度为40℃，施镀时间为30min。还有一种是溅射-2
法：在磁控溅射机的镀膜室中，抽真空至10 Pa，充入氩气，调整气压为1-10Pa；然后充入氮-3
气，用氮气清洗薄膜基材的表面；再次抽真空至10 Pa，调整工作电压为200-500V、溅射占空比为30-70%，开始溅射镀覆导体层。
[0076] 另外，在本发明的第一至第三实施例中，也可以不形成等离子体沉积层，而是直接在离子注入层上形成导体加厚层，该导体加厚层可采用上述方式来形成。图9中示意性地示出了通过该方法形成的带有离子注入层13和导体加厚层15的基板10的剖面，其中导体加厚层15直接附着在离子注入层13上。同样，在基材形成有孔的情况下，该孔可能被导体加厚层填实。
[0077] 无论是单独地在离子注入层上形成等离子体沉积层或导体加厚层，或者同时在离子注入层上形成等离子体沉积层和导体加厚层(统称为导体层)，都能够方便地在等离子体沉积和/或电镀、化学镀、真空蒸发镀、溅射等过程中通过控制电流、温度、工作时间等参数来调节形成于该离子注入层上的导体层的厚度。这样制得的基板很容易具有厚度为12μm以下的导体层，能够很好地应用在以HDI(高密度互连基板)和COF(柔性芯片)技术为基础的中高档精密电子产品中。而且，由于在离子注入期间注入基材内部的导电材料离子与基材之间形成了稳定的掺杂结构，因而在基材与导体层之间具有很高的结合力，导体层不易在后续的各种加工或使用过程中脱落或划伤。
[0078] 容易理解，在采用表面沉积处理对基材和/或孔的孔壁进行前处理的情况下，可以在基材表面和/或孔壁上形成表面沉积层。具体地，在封孔处理时，封孔剂层可存在于基材表面和/或孔壁上，而在氧化物沉积处理时，氧化物层可存在于基材的表面和/或孔壁上。与前处理方式相应地，封孔剂层可包含以下组分中的一种或多种：填充剂，其是氧化物胶体溶液，包括氧化硅胶体、氧化铝胶体、氧化钛胶体、氧化锆胶体等或它们的组合；胶黏剂，其是磷酸盐化合物，包括磷酸氢铝、磷酸二氢铝等或它们的组合；以及交联剂，其是金属氧化物，包括氧化镁、氧化亚铁、氧化锰、氧化铜、氧化锌等或它们的组合。氧化物层可为金属氧化物层，包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆等中的一种或多种。当然，封孔剂层或氧化物层均可包括一层或多层。图10是示出根据本发明的带有表面沉积层19和离子注入层13的基板10的剖面示意图。与图2所示的基板相比，在图10所示的基板10中，表面沉积层19形成于基材11的表面12上方，离子注入层13的一部分注入到整个表面沉积层19内，而另一部分注入到基材11的表面12下方。当然，在表面沉积层19较厚的情况下，离子注入层13整体位于该表面沉积层19内，而不会深入到基材11的内部。
[0079] 在最终制得基板后，还可以对该基板进行后处理。后处理可包括退火处理，以消除存在于基板中的应力从而防止基材或其上面的导体层断裂。具体过程可为：将基板放入80-100℃的烘箱中烘烤2-12小时。后处理还可包括表面钝化处理，以防止基板中的导体层容易被氧化。具体过程可为：将基板放入钝化液中浸泡大约1-3分钟后取出、吹干，该钝化液是浓度为1-3g/L的苯并三氮唑及其衍生物的水溶液。
[0080] 上文详细描述了根据本发明的基板及其制造方法的具体实施例。下面，为了增进对于本发明的了解，将举例示出用于实施本发明的若干具体示例。
[0081] (示例1)该示例使用环氧树脂玻纤布作为基材来制造单面的刚性覆铜板(CCL)，具体地使用环氧玻纤布基材中的FR-4基材或FR-5基材。
[0082] 首先，用浸渍过酒精的纱布轻擦FR-4基材的上表面，以除去上面附着的脏污。接着，将封孔剂涂布于基材的上表面上进行表面沉积处理，其中封孔剂包含由三氧化二铝和二氧化硅胶体的混合溶液组成的填充剂、由磷酸氢铝或磷酸二氢铝组成的胶黏剂、以及氧化铜的交联剂。之后，对基材的上表面进行烘干处理，以除去其中的水分。
[0083] 接着，通过放料机构将烘干后的FR-4基材放入到离子注入设备中，抽真空至-32×10 Pa，以Ni作为靶材，选择适当的注入电压、注入电流，使得注入的Ni离子的能量为
30keV，将该Ni离子注入到基材的上表面下方。之后，选用Cu作为靶材，在基材的上表面上进行等离子体沉积，调整沉积的Cu离子的能量为100eV，使得等离子体沉积后的基板的测量方阻小于50Ω/□。
30keV，将该Ni离子注入到基材的上表面下方。之后，选用Cu作为靶材，在基材的上表面上进行等离子体沉积，调整沉积的Cu离子的能量为100eV，使得等离子体沉积后的基板的测量方阻小于50Ω/□。
[0084] 然后，在电镀铜生产线上将基材上表面的铜膜加厚至5μm。在电镀过程中，采用由硫酸铜100g/L、硫酸50g/L、氯离子浓度30mg/L及少量的添加剂组成的电镀液，将电镀的电2
流密度设置为1A/dm，将温度设置为25℃。
流密度设置为1A/dm，将温度设置为25℃。
[0085] 最后，将电镀后的单面覆铜板放入100-120℃的烘箱中烘烤12小时，以消除在电镀期间产生于铜层中的应力。接着，将覆铜板放入钝化液中浸泡大约1分钟后取出并吹干，以防止铜在空气中氧化变色，其中钝化液是浓度为2g/L的苯并三氮唑及其衍生物的水溶液。
[0086] (示例2)该示例使用陶瓷基材料作为基材来制作单面刚性覆铜板(CCL)，具体地采用三氧化二铝陶瓷板作为基材。
[0087] 首先，用浸过酒精的纱布轻擦三氧化二铝陶瓷板基材的上表面，以除去上面附着的脏污。接着，采用激光打孔技术在基材上钻出若干个孔径约为20μm的通孔、以及若干孔径约为20μm且深度约为30μm的盲孔，再使用超声波技术彻底地清洗该基材的表面和孔的孔壁，以除去其中残留的钻屑及其它脏污。
[0088] 接着，通过放料机构将清洁后的基材放入射频溅射设备中。在该射频溅射设备中，-2将三氧化二铝作为射频溅射的靶材，在氩气气氛的溅射室中，抽真空至2×10 Pa，施加频率为13.56MHz、电压为2.5kV的交流电作为激励源，通过射频溅射沉积在基材的表面上沉积一层三氧化二铝，沉积时间设置为30分钟。
[0089] 然后，将射频溅射处理后的基材转送到离子注入设备中进行离子注入。在离子注-3入设备中，将注入腔室抽真空至5×10 Pa，以Cr作为靶材，选择适当的注入电压、注入电流，使得电离出的Cr离子具有大约50keV的注入能量，将Cr离子注入到基材的上表面下方。之后，选用Cu作为靶材，在基材的上表面上进行等离子体沉积，调整沉积的Cu离子的能量为300eV，使等离子体沉积后的覆铜板的测量方阻小于80Ω/□。
[0090] 最后，将制得的覆铜板放入80℃的烘箱中烘烤10小时，进行退火处理以消除存在于其中的应力并防止铜层断裂。接着，将退火处理后的覆铜板放入钝化液中浸泡大约3分钟后取出并吹干，其中钝化液是浓度为2g/L的苯并三氮唑及其衍生物的水溶液。
[0092] 首先，用浸渍过酒精的纱布轻擦玻璃基材的两个表面，以除去上面附着的脏污。接着，通过放料机构将清洁后的基材放入到射频溅射设备中。在射频溅射设备中，将二氧化硅-2作为射频溅射的靶材，在氩气气氛的溅射室中，抽真空至8×10 Pa，加上频率为13.56MHz、电压为3.5kV的交流电作为激励源，通过射频溅射沉积而在基材的两个表面上形成一层二氧化硅，沉积时间设置为30分钟。
[0093] 接着，将射频溅射处理后的基材转送到离子注入设备中进行离子注入。在离子注-3入设备中，将注入腔室抽真空至9×10 Pa，以Ni作为靶材，选择适当的注入电压、注入电流，使得电离出的Ni离子具有大约35keV的注入能量，将该Ni离子注入到基材的表面下方。
[0094] 然后，通过电镀方法在玻璃基材的表面上形成厚度为12μm的铜层。在电镀过程中，采用由硫酸铜150g/L、硫酸80g/L、氯离子浓度50mg/L及少量的添加剂组成的电镀液，2
将电镀时的电流密度设置为2A/dm，并将温度设置为30℃。
将电镀时的电流密度设置为2A/dm，并将温度设置为30℃。
[0095] 最后，将电镀后的覆铜板放入80℃的烘箱中烘烤10小时以进行退火处理，消除在电镀期间产生于铜层中的应力。接着，将覆铜板放入钝化液中浸泡大约3分钟后取出并吹干，以防止铜层在空气中氧化变色，其中钝化液是浓度为2g/L的苯并三氮唑及其衍生物的水溶液。
[0096] (示例4)该示例使用有机高分子薄膜作为基材来制造带有金属化孔的双面的挠性覆铜板
(FCCL)，具体地使用聚酰亚胺膜(PI膜)作为基材。
(FCCL)，具体地使用聚酰亚胺膜(PI膜)作为基材。
[0097] 首先，用浸渍过酒精的纱布轻擦PI膜的两个表面，以除去上面附着的脏污。接着采用激光打孔技术在该PI膜上钻出一系列孔径为5μm的通孔，再使用超声波技术彻底地清洗PI膜的表面和孔壁，以除去其中残留的钻屑及其它脏污。
[0098] 接着，通过放料机构将形成有通孔的PI膜送入离子束照射设备中，对PI膜的表面-3进行脱水处理。具体而言，最初将该离子束照射腔室抽真空至5.0×10 Pa，在该真空环境中，用氩气的离子束同时照射PI膜的上下两面。此时，设置氩气的流量为40sccm，离子束的
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能量为500eV，照射量为1×10 ions/cm，照射时间为5秒。控制温度而在75℃度以下进行脱水处理，同时使用抽气设备将离子束照射腔室内的水蒸气抽出。离子束照射同时起到表面清洁与脱水作用。
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能量为500eV，照射量为1×10 ions/cm，照射时间为5秒。控制温度而在75℃度以下进行脱水处理，同时使用抽气设备将离子束照射腔室内的水蒸气抽出。离子束照射同时起到表面清洁与脱水作用。
[0099] 然后，将照射处理后的PI膜转送到离子注入设备中。在该离子注入设备中，将离-4子注入腔室抽真空至1×10 Pa，以Ni作为靶材，选择适当的注入电压、注入电流，使得注入的Ni离子的能量为40keV，将Ni离子注入到PI膜基材的上下两个表面下方及孔壁内。之后，选用Cu作为靶材，在PI膜基材的上下两个表面及孔壁上进行等离子体沉积。调整等离子体沉积的电压以使沉积的Cu离子的能量为1000eV，使得等离子体沉积后的PI膜基材的测量方阻小于40Ω/□。
[0100] 接下来，在电镀铜生产线上将PI膜基材表面上的铜膜加厚至5μm。在电镀过程中，采用由硫酸铜160g/L、硫酸70g/L、氯离子浓度60mg/L以及少量的添加剂组成的电镀2
液，将电镀的电流密度设置为2.5A/dm，并且将温度设置为25℃。
液，将电镀的电流密度设置为2.5A/dm，并且将温度设置为25℃。
[0101] 最后，将电镀后的双面覆铜板放入80-100℃的烘箱中烘烤10小时，以进行退火处理而消除在电镀期间产生于铜层中的应力。接着，将退火处理后的双面覆铜板放入钝化液中浸泡大约1分钟后取出并吹干，以防止铜层在空气中氧化变色，其中钝化液是浓度为1g/L的苯骈三氮唑及其衍生物的水溶液。
[0103] 首先，通过连续放料机构将卷状的LCP薄膜送入到离子束照射设备中，对该LCP膜的两个表面进行脱水处理。将LCP膜的进给速度设置为0.8m/min，并将离子束照射腔室抽-2真空至1.0×10 Pa。在此真空环境中，用氩气离子束同时照射LCP膜的上下两面。此时，设
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置氩气的流量为80sccm，离子束的能量为500eV，照射量为1×10 ions/cm，照射时间为40秒。控制温度而在75℃度以下进行脱水处理，同时使用抽气设备将离子束照射腔室内的水蒸气抽出。离子束照射同时起到表面清洁与脱水作用。然后，再将表面脱水处理后的LCP膜-2
放入射频溅射设备中，以三氧化二铝作为靶材，在氩气气氛的腔室中，抽真空至5×10 Pa，加上频率为13.56MHz、电压为3.0kV的交流电作为激励源，通过射频溅射沉积在LCP膜基材的表面上沉积一层三氧化二铝，沉积时间设置为30分钟。
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置氩气的流量为80sccm，离子束的能量为500eV，照射量为1×10 ions/cm，照射时间为40秒。控制温度而在75℃度以下进行脱水处理，同时使用抽气设备将离子束照射腔室内的水蒸气抽出。离子束照射同时起到表面清洁与脱水作用。然后，再将表面脱水处理后的LCP膜-2
放入射频溅射设备中，以三氧化二铝作为靶材，在氩气气氛的腔室中，抽真空至5×10 Pa，加上频率为13.56MHz、电压为3.0kV的交流电作为激励源，通过射频溅射沉积在LCP膜基材的表面上沉积一层三氧化二铝，沉积时间设置为30分钟。
[0104] 接着，将经过上述处理后的LCP膜基材转送到离子注入设备中进行离子注入。在-3该离子注入设备中，将注入腔室抽真空至8.5×10 Pa，以Ni作为靶材，选择适当的注入电压、注入电流，使得电离出的Ni离子具有大约60keV的注入能量，同时对LCP膜的上下两面进行离子注入而将Ni离子注入到该LCP膜的内部。
[0105] 然后，通过磁控溅射在LCP膜基材的表面上形成厚度为5μm的铜层。具体过程-2为：在磁控溅射机的镀膜室中，抽真空至10 Pa，充入氩气，调整其中的气压为10Pa，进行薄-3
膜表面的清洗，然后再抽真空至10 Pa，调整工作电压为500V、溅射占空比为70%。使用铜作为靶材，对LCP膜基材的表面进行磁控溅射，以在该基材的上、下两个表面各镀上一层厚度为5μm的铜层。
膜表面的清洗，然后再抽真空至10 Pa，调整工作电压为500V、溅射占空比为70%。使用铜作为靶材，对LCP膜基材的表面进行磁控溅射，以在该基材的上、下两个表面各镀上一层厚度为5μm的铜层。
[0106] 最后，将覆铜板放入80-100℃的烘箱中烘烤15小时，以消除存在于其中的应力并防止铜层断裂。接着，将退火处理后的覆铜板在钝化液中浸泡大约1分钟后取出并吹干，以防止铜在空气中氧化变色，其中钝化液是浓度为1g/L的苯骈三氮唑及其衍生物的水溶液。
[0107] (示例6)该示例采用含有陶瓷填料或玻纤布的聚四氟乙烯(PTFE)基材来制造双面的刚性覆铜板(CCL)，具体地采用含有陶瓷填料的PTFE基材，即，以PTFE为基质、以陶瓷填料作为增强相的基材。
[0108] 首先，用浸渍过酒精的纱布轻擦PTFE基材的两个表面，以除去上面附着的脏污。接着，将封孔剂涂布于该基材的两个表面上，该封孔剂包含由二氧化硅胶体的溶液组成的填充剂、由磷酸二氢铝组成的胶黏剂、以及氧化铜的交联剂。之后，对基材的表面进行烘干处理，以除去其中的水分。
[0109] 接着，通过放料机构将烘干后的基材送入离子束照射设备中，进行表面清洁及脱-3 -3水处理。具体而言，首先将离子束照射腔室抽真空至3.5×10 Pa或5.0×10 Pa，然后在此真空环境中，采用氩气(95%)和氮气(5%)的混合气体作为离子束来同时照射PTFE基材的上下两面。此时，设置混合气体的流量为80-150sccm，离子束的能量为500eV，照射量为
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2×10 ions/cm，照射时间为10秒，同时使用抽气设备将离子束照射腔室内的水蒸气抽出。
离子束照射同时可起到表面清洁与脱水的效果。
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2×10 ions/cm，照射时间为10秒，同时使用抽气设备将离子束照射腔室内的水蒸气抽出。
离子束照射同时可起到表面清洁与脱水的效果。
[0110] 然后，将照射处理后的PTFE基材转送到离子注入设备中。在该离子注入设备中，-3将注入腔室抽真空至6×10 Pa，以Ni-Cr合金作为靶材，选择适当的注入电压、注入电流，使得电离出的Ni-Cr合金离子具有大约100keV的注入能量，同时对PTFE基材的上下两面进行离子注入。之后，选用Cu作为靶材，在基材的上下表面上进行等离子体沉积，调整沉积的Cu离子的能量为1000eV，使等离子体沉积后的覆铜板基材的测量方阻小于80Ω/□。
[0111] 接下来，使用化学镀法将基材表面上的铜膜加厚至5μm。镀液的组成为15g/L的硫酸铜、13mL/L的甲醛、以及由乙二胺四乙酸二钠和四羟丙基乙二胺按1:1-1:3的比例组成的配位剂，配位剂浓度为40g/L，pH值为11-13，组合添加剂由含氮添加剂组成且浓度为20mL/L。设置化学镀的温度为40℃，施镀时间为20-30min。
[0112] 最后，将覆铜板放入100℃的烘箱中烘烤8小时以进行退火处理，消除在化学镀期间产生于铜层中的应力并防止铜层断裂。接着，将退火处理后的覆铜板放入钝化液中浸泡大约1分钟后取出并吹干，以防止铜层在空气中氧化变色，其中钝化液是浓度为1g/L的苯骈三氮唑及其衍生物的水溶液。
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