一种铁氧体基薄膜电路产品制备方法与流程

1.本发明涉及微波集成电路系统技术领域，具体涉及一种铁氧体基薄膜电路产品制备方法。


背景技术：

2.铁氧体是一种非金属磁性材料，由氧化铁和其他铁族或稀土族氧化物(如氧化镍、氧化锌、氧化镁、氧化钡等)为主要成分的复合氧化物，其作为磁性介质而被广泛应用于民用设备和军事系统。铁氧体材料在导电性能方面属于半导体，其电阻率高于金属磁性材料。在高频使用情况下，铁氧体具有较高的磁导率。在微波频率下，金属磁性材料由于严重的涡流效应和趋肤效应无法正常使用，但铁氧体材料可制成良好的微波器件，所以其被广泛应用于微波领域。
3.铁氧体基金属化薄膜电路产品是微波集成电路系统中不可或缺的部分之一，在民用设备和军工方面都具有十分广阔的市场。随着5g时代的到来，铁氧体产品不仅需要更加稳定可靠的性能，也需要铁氧体产品的体积更小，集成度更高。传统的铁氧体基薄膜电路产品主要由过渡层、导体层、阻挡层和焊接层组成，首先在铁氧体基板上沉积过渡层，再通过多次光刻和沉积工艺使过渡层上出现薄膜电路的图形，然后使用刻蚀技术将过渡层去除，最后通过切割形成独立的薄膜电路产品。
4.但是铁氧体基薄膜电路产品由于铁氧体磁性材料的性能参数与金属化膜层的差异，会存在膜层附着力差的问题，多次光刻和沉积工艺不仅使工艺流程复杂化，也增加了其图形尺寸的误差和生产周期。
5.因此为了解决上述技术问题设计了一种铁氧体基薄膜电路产品制备方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于：为解决背景技术中提出的铁氧体基薄膜电路产品膜层附着力差的技术问题，本发明提供一种铁氧体基薄膜电路产品制备方法。
7.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
8.一种铁氧体基薄膜电路产品制备方法，包括铁氧体基板、过渡层、预制层、导体层、阻挡层、焊接层，具体制备方法如下：
9.(1)对铁氧体基板进行清洗，使用溶液对铁氧体基板进行超声、浸泡，所述溶液包括清洗剂、有机溶剂、稀酸溶液、稀碱溶液、去离子水中的一种；
10.(2)在铁氧体基板上制备过渡层和预制层，并对过渡层和预制层进行烘烤，所述过渡层和预制层的制备方法包括真空蒸发法、溅射法、化学气相沉积法中的一种，所述过渡层材料为铬、镍、铝、钛中的一种，所述导体层材料可选择为铜、铝中的一种，所述预制层材料为铜、铝中的一种，所述过渡层和预制层的烘烤温度范围为100℃～300℃，所述过渡层和预制层的烘烤时间范围为15min～60min，所述过渡层和预制层烘烤方式可选择为烤箱烘烤、炉管烘烤、烤台烘烤中的一种，所述过渡层厚度范围为50nm～200nm，预制层厚度范围为
200nm～500nm；
11.(3)通过光刻工艺使得预制层表面非图形部分被光刻胶覆盖，对预制层表面进行活化处理后进行导体层沉积，光刻胶厚度范围为6～15um，所述导体层制备方法为电镀法、化学镀、物理气相沉积法中的一种；导体层厚度为3～10um，所述导体层材料为铜、铝中的一种，所述活化处理方式为酸化处理、打磨处理中的一种，所述活化处理的活化处理液可选择为硝酸、硫酸、盐酸中的一种，所述活化处理液浓度范围为0.01％～10％；
12.(4)对导体层表面进行活化处理后进行阻挡层和焊接层沉积，所述导体层的制备方法包括电镀法、化学镀、物理气相沉积中的一种，阻挡层和焊接层的制备方法包括电镀法、化学镀、物理气相沉积、化学气相沉积法中的一种，所述阻挡层厚度范围为0.3～2um，所述阻挡层材料可选择为镍、钛中的一种，所述焊接层厚度范围为0.5～5um，所述焊接层材料可选择为金、银中的一种，所述活化处理方式为酸化处理、打磨处理中的一种，所述活化处理的活化处理液可选择为硝酸、硫酸、盐酸中的一种，所述活化处理液浓度范围为0.01％～10％；
13.(5)完成沉积后，去除预制层表面非图形部分的光刻胶，并对膜层进行烘烤处理，光刻胶去除方法包括超声，加热并超声，浸泡，加热并浸泡中的一种，所述光刻胶去除方法中加热温度范围为40℃～70℃，所述光刻胶去除方法中超声时间范围为5min～30min，所述光烘烤范围为100℃～300℃，所述烘烤时间范围为30min～120min，所述烘烤方式可选择为烤箱烘烤、炉管烘烤、烤台烘烤中的一种；
14.(6)对预制层表面非图形部分进行刻蚀，使得基板非图形部分绝缘，预制层表面非图形部分刻蚀方法包括干法刻蚀、湿法刻蚀中的一种，所述预制层表面非图形部分刻蚀时间范围为30min～120min；
15.(7)对整片铁氧体基板进行切割，分成独立的薄膜电路产品，所述铁氧体基板切割方法包括机械切割、激光切割中的一种。
16.本发明的有益效果：
17.1、本发明通过对基材的清洗可有效提升薄膜电路产品膜层间及膜层与基材间的附着力，同时简化生产工艺，缩短生产周期。
18.2、本技术通过预制层和各膜层间的活化处理有效提升薄膜电路产品膜层间的附着力；
19.3、本技术减少了光刻和膜层沉积次数，简化了生产工艺，缩短了生产周期。
附图说明
20.图1为本发明结构示意图；
21.图2为本发明调节组件结构示意图；
22.附图标记：1-铁氧体基板、2-过渡层、3-预制层、4-光刻胶、5-导体层、6-阻挡层、7-焊接层。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
24.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.实施例1
28.如图1-2所示，一种铁氧体基薄膜电路产品制备方法，包括铁氧体基板、过渡层、预制层、导体层、阻挡层、焊接层，具体制备方法如下：
29.(1)对铁氧体基板进行清洗，使用溶液对铁氧体基板进行超声、浸泡，所述溶液包括稀酸溶液；
30.(2)在铁氧体基板上制备过渡层和预制层，并对过渡层和预制层进行烘烤，所述过渡层和预制层的制备方法包括真空蒸发法、溅射法、化学气相沉积法中的一种，所述过渡层材料为铬、镍、铝、钛中的一种，所述预制层材料为铜，所述过渡层和预制层的烘烤温度范围为100℃，所述过渡层和预制层的烘烤时间范围为15min，所述过渡层和预制层烘烤方式可选择为烤箱烘烤，所述过渡层厚度为50nm，预制层厚度为200nm；
31.(3)通过光刻工艺使得预制层表面非图形部分被光刻胶覆盖，对预制层表面进行活化处理后进行导体层沉积，光刻胶厚度范围为6um，所述导体层制备方法为电镀法；导体层厚度为3um，所述导体层材料为铜，所述活化处理方式为酸化处理，所述活化处理的活化处理液可选择为硝酸，所述活化处理液浓度范围为0.01％；
32.(4)对导体层表面进行活化处理后进行阻挡层和焊接层沉积，所述导体层的制备方法为电镀法，阻挡层和焊接层的制备方法为电镀法，所述阻挡层厚度范围为0.3um，所述阻挡层材料可选择为镍，所述焊接层厚度范围为0.5um，所述焊接层材料可选择为金，所述活化处理方式为酸化处理，所述活化处理的活化处理液选择为硝酸，所述活化处理液浓度范围为0.01％，所述导体层材料为铜，；
33.(5)完成沉积后，去除预制层表面非图形部分的光刻胶，并对膜层进行烘烤处理，光刻胶去除方法为超声，所述光刻胶去除方法中加热温度范围为40℃，所述光刻胶去除方法中超声时间范围为5min；
34.(6)对预制层表面非图形部分进行刻蚀，使得基板非图形部分绝缘，预制层表面非图形部分刻蚀方法为干法刻蚀，所述预制层表面非图形部分刻蚀时间范围为30min；
35.(7)对整片铁氧体基板进行切割，分成独立的薄膜电路产品，所述铁氧体基板切割方法包为机械切割。
36.实施例2
37.一种铁氧体基薄膜电路产品制备方法，包括铁氧体基板、过渡层、预制层、导体层、阻挡层、焊接层，具体制备方法如下：
38.(1)对铁氧体基板进行清洗，使用溶液对铁氧体基板进行超声、浸泡，所述溶液为去离子水中；
39.(2)在铁氧体基板上制备过渡层和预制层，并对过渡层和预制层进行烘烤，所述过渡层和预制层的制备方法为化学气相沉积法，所述过渡层材料为钛中，所述过渡层和预制层的烘烤温度范围为300℃，所述过渡层和预制层的烘烤时间范围为60min，所述过渡层和预制层烘烤方式可选择为烤台烘烤，所述过渡层厚度为200nm，预制层厚度为500nm；
40.(3)通过光刻工艺使得预制层表面非图形部分被光刻胶覆盖，对预制层表面进行活化处理后进行导体层沉积，光刻胶厚度范围为15um，所述导体层制备方法为物理气相沉积法中的一种；导体层厚度为10um，所述导体层材料为铝中的一种，所述活化处理方式为打磨处理中的，所述活化处理的活化处理液选择为盐酸中，所述活化处理液浓度范围为10％；
41.(4)对导体层表面进行活化处理后进行阻挡层和焊接层沉积，所述导体层的制备方法包括物理气相沉积，阻挡层和焊接层的制备方法为化学气相沉积法中，所述阻挡层厚度范围为2um，所述阻挡层材料选择为钛中的一种，所述焊接层厚度范围为05um，所述焊接层材料选择为银中的一种，所述活化处理方式为打磨处理中，所述活化处理的活化处理液选择为盐酸中的一种，所述活化处理液浓度范围为10％，，所述导体层材料为铝中所述预制层材料为铝；
42.(5)完成沉积后，去除预制层表面非图形部分的光刻胶，并对膜层进行烘烤处理，光刻胶去除方法为加热并浸泡中，所述光刻胶去除方法中加热温度范围为70℃，所述烘烤时间范围为120min，所述烘烤方式为烤台烘烤中、；
43.(6)对预制层表面非图形部分进行刻蚀，使得基板非图形部分绝缘，预制层表面非图形部分刻蚀方法为湿法刻蚀中，所述预制层表面非图形部分刻蚀时间为120min；
44.(7)对整片铁氧体基板进行切割，分成独立的薄膜电路产品，所述铁氧体基板切割方法为激光切割中的一种。
45.实施例3
46.一种铁氧体基薄膜电路产品制备方法，包括铁氧体基板、过渡层、预制层、导体层、阻挡层、焊接层，具体制备方法如下：
47.(1)对铁氧体基板进行清洗，使用溶液对铁氧体基板进行超声、浸泡，所述溶液为稀碱溶液；
48.(2)在铁氧体基板上制备过渡层和预制层，并对过渡层和预制层进行烘烤，所述过渡层和预制层的制备方法为溅射法，所述过渡层厚度范围为80nm，预制层厚度范围为400nm，所述过渡层材料为镍，所述预制层材料为铜，所述过渡层和预制层的烘烤温度范围为200℃，所述过渡层和预制层的烘烤时间为40min，所述过渡层和预制层烘烤方式为炉管烘烤；
49.(3)通过光刻工艺使得预制层表面非图形部分被光刻胶覆盖，对预制层表面进行活化处理后进行导体层沉积，光刻胶厚度为10um，所述导体层制备方法为电镀法；导体层厚度为6um所述导体层材料为铜，所述活化处理方式为酸化处理，所述活化处理的活化处理液
为盐酸中，所述活化处理液浓度为1％；
50.(4)对导体层表面进行活化处理后进行阻挡层和焊接层沉积，所述导体层的制备方法为电镀法，阻挡层和焊接层的制备方法为电镀法，所述阻挡层厚度范围为1um，所述阻挡层材料为镍，所述焊接层厚度为3um，所述焊接层材料为金，所述活化处理方式为酸化处理，所述活化处理的活化处理液为盐酸中，所述活化处理液浓度为1％，所述导体层材料选择为铜；
51.(5)完成沉积后，去除预制层表面非图形部分的光刻胶，并对膜层进行烘烤处理，光刻胶去除方法为加热并超声，所述光刻胶去除方法中加热温度范围为50℃，所述光刻胶去除方法中超声时间范围为20min，所述烘烤方式为炉管烘烤；
52.(6)对预制层表面非图形部分进行刻蚀，使得基板非图形部分绝缘，预制层表面非图形部分刻蚀方法为干法刻蚀，所述预制层表面非图形部分刻蚀时间范围为60min；
53.(7)对整片铁氧体基板进行切割，分成独立的薄膜电路产品，所述铁氧体基板切割方法为机械切割。
54.下表是针对常规产品和本技术的对比数据，具体如下：
[0055][0056]
从上表可以看出，膜层的附着力在三组实施例中明显优于对照组。
[0057]
由技术常识可知，本发明可以通过其他的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。