一种线路板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种线路板以及该线路板的制造方法。
【背景技术】
[0002] 随着国家对节能减排的加大重视和投入，LED(发光二极管)产品的需求越来越大， 而传统的LED产品主要以FR-4等环氧树脂作为散热材料，其较低的导热系数已不能满足高 功率LED产品的需求。陶瓷材料由于具有较高的导热系数已成为一种较好的散热材料，部 分陶瓷的导热系数甚至达到200W/m?K以上，是传统印制电路板（PCB)板（S卩，FR-4环氧树 脂板）导热系数的1000倍。
[0003] 并且，为了保护线路板上的铜面，需要对线路板进行表面处理。目前，市场上适用 于线路板的表面处理工艺主要有四种：1)化学浸锡；2)化学浸银；3)有机焊锡保护剂；4)化 学镍金（ENIG)。而在线路板上使用较普遍的为化学镍金处理，该工艺中，利用金低接触电阻 及不易氧化的特性，对电路提供了良好的传导和保护作用；而镍作为铜和金之间的缓冲层， 防止了铜和金之间的迁移和扩散。但是该工艺中由于金层表面具有一定的孔隙，导致金层 中的助焊剂或酸类物质容易迁移至镍层中，从而使电路板出现黑镍(镍腐蚀）的现象，并且 使其打金线能力较差。
[0004] 因此，亟需开发一种新的线路板及其制造方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于解决现有技术中线路板黑镍现象、打金线能力差以及线路板散 热性差的问题，提供一种线路板及其制造方法。
[0006] 根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种线路板，所述线路板包括氮化铝陶 瓷基板以及附着在所述氮化铝陶瓷基板的至少一个表面上的铜线路层和保护层，所述保护 层含有镍层、钯层和金层，所述镍层与所述铜线路层相接，所述钯层的两个表面分别与所述 镍层和所述金层相接。
[0007] 根据本发明的第二个方面，本发明还提供了上述线路板的制造方法，该方法包括 在附着于氮化铝陶瓷基板的至少一个表面上的铜线路层的表面上依次形成镍层、钯层和金 层。
[0008] 本发明的线路板避免了黑镍现象，并可以在高温下完成打金线测试。本发明的线 路板还具有较高的散热性能。另外，本发明的线路层中各保护层的厚度较薄，也降低了线路 板的成本。
[0009] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0010] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0011] 根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种线路板，所述线路板包括氮化铝陶 瓷基板以及附着在所述氮化铝陶瓷基板的至少一个表面上的铜线路层和保护层，所述保护 层含有镍层、钯层和金层，所述镍层与所述铜线路层相接，所述钯层的两个表面分别与所述 镍层和所述金层相接。
[0012] 根据本发明，所述镍层、钯层和金层的厚度可以根据所述线路板预期的保护层之 间的结合力进行选择。在本发明中，所述镍层、所述钯层和所述金层的厚度比可以为1: 0. 005-0. 1 :0. 002-0. 1。优选地，所述镍层、所述钯层和所述金层的厚度比为1 :0. 01-0. 05 : 0.01-0. 03,这样既可以保证所述线路板的导电性能，同时又避免了在制造线路板时，所述 钯层与镍层之间剥离。
[0013] 根据本发明的一种实施方式，所述镍层的厚度可以为2-7ym。优选地，所述镍层的 厚度为3-5ym，这样可以进一步起到阻挡线路板中所述铜线路层与金层之间相互扩散的作 用。
[0014] 所述钯层的厚度可以为0.05-0. 2iim。优选地，所述钯层的厚度为0.05-0. 15iim， 一方面可以进一步避免在制造所述线路板的过程中金层同时与镍层和钯层置换，另一方面 可以进一步避免金液与镍发生置换反应。
[0015] 所述金层的厚度可以为0.02-0. 2iim。优选地，所述金层的厚度为0.05-0.liim， 一方面可以进一步避免金层表面出现较多的孔隙，另一方面可以进一步降低所述线路板的 成本。
[0016] 根据本发明，所述保护层的总厚度与所述铜线路层的厚度比可以为0. 01-0. 4 :1。 优选地，所述保护层的总厚度与所述铜线路层的厚度比为0. 06-0. 1 :1，这样可以进一步提 高所述线路板的打金线能力。
[0017] 所述铜线路层的厚度可以根据线路板的功能和所承受的机械负荷进行选择，一般 地，可以为20-100ym。优选情况下，所述铜线路层的厚度为20-50ym，这样既能保证所述 线路板的刚度又能降低所述线路板的成本。
[0018] 在本发明中，所述线路板中各金属层的厚度均可以采用X射线荧光光谱法测定。
[0019] 根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种线路板的制造方法，该方法包括在 附着于氮化铝陶瓷基板的至少一个表面上的铜线路层的表面上依次形成镍层、钯层和金 层。
[0020] 本发明氮化铝陶瓷基板上的铜线路层可以根据本领域常规的方法制得。一般地， 可以采用厚膜技术，即利用印刷法将铜浆料涂布于基板表面，然后经热处理、金属铜浆烧结 而获取铜线路层；或者使用薄膜技术，即通过溅射、真空蒸镀等真空制膜成型，对陶瓷基板 表面进行金属化，经光刻、蚀刻工序形成所述的铜线路层。所述铜线路层形成的具体步骤为 本领域常规的选择，在此不再赘述。
[0021] 可以通过化学镀镍液对铜线路层的表面进行化学镀镍以形成所述的镍层。一般 地，可以将氮化铝陶瓷基板置于温度为80-90°C(如83-86°C)的化学镀镍液中，从而在基板 的铜线路层的表面上形成镍层。化学镀镍的时间可以根据预期的镍层的厚度进行选择，一 般可以为20-40min。
[0022] 所述化学镀镍液中可以含有镍盐和次磷酸盐。所述次磷酸盐和所述镍盐的含量可 以为本领域的常规含量。例如，所述次磷酸盐的含量可以为15_50g/L，所述镍盐的含量可以 为12-45g/L。优选情况下，所述次磷酸盐的含量为20-45g/L，所述镍盐的含量为20-35g/L， 这样可以使所述化学镀镍液具有更高的稳定性，并使形成的镍层与氮化铝陶瓷基板上的铜 线路层之间具有更高的结合力。
[0023] 本发明对所述镍盐和次磷酸盐的种类没有特别的限制，可以为常规选择。
[0024] 具体地，所述镍盐可以为硫酸镍、氯化镍和醋酸镍中的一种或两种以上，优选为硫 酸镍。
[0025] 所述次磷酸盐可以为次磷酸钠和/或次磷酸钾。从降低所述化学镀镍液成本的角 度出发，所述次磷酸盐优选为次磷酸钠。
[0026] 根据本发明，所述化学镀镍液还可以含有稳定剂、缓冲剂和络合剂，以避免化学镀 镍液的分解和沉淀。本发明对所述稳定剂、缓冲剂和络合剂的种类及其含量没有特别地限 制。
[0027] 所述稳定剂可以为硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫脲和黄原酸酯中的至少一种。优选 地，所述稳定剂为硫脲。所述稳定剂的含量可以为〇. 5_5mg/L。
[0028] 所述缓冲剂可以为醋酸钠、丁二酸钠和柠檬酸氢钠中的至少一种。优选地，所述缓 冲剂为醋酸钠。所述缓冲剂的含量可以为5_20g/L。
[0029] 所述络合剂可以为丁二酸、丁二酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、乳酸、苹果酸、甘氨酸中 的至少一种，优选为柠檬酸钠。所述络合剂的含量可以为25_45g/L。
[0030] 根据本发明，为了满足化学镀工艺的要求，所述化学镀镍液的pH为4-5。
[0031] 在将氮化铝陶瓷基板置于化学镀镍液中进行化学镀