一种高温超铝-铜导线印制电路板的制备方法技术

本发明专利技术公开一种高温超铝‑铜导线印制电路板的制备方法，属于印制电路板技术领域，通过将普通纯铝材放入微波炉中，并通入纯净的氦气，将空气从谐振腔中赶走，待压强升到1000个标准大气压时，开启微波炉和旋转轴，对纯铝进行加温，待到普通纯铝材呈熔融状态时，再接通电磁器，持续35‑45min后即可得超铝。本发明专利技术采用超铝‑铜线条制作印制线路板，它除了具有传统铜线条的所有特性外，还具有特低的电阻率、超强导热性和抗电磁干扰的作用，经过超铝‑铜线条样品测试，其基材附着力好，可抗溶剂测试、可焊性和耐焊性等测试全部满足要求。

A preparation method of ultra high temperature aluminum copper wire of printed circuit board

The invention discloses a preparation method of a high temperature aluminum copper wire of printed circuit board, which belongs to the technical field of printed circuit board, the ordinary pure aluminum in a microwave oven, and the pure helium, get rid of air from the cavity, the pressure to rise to 1000 standard atmospheric pressure, open the microwave the furnace and the rotating shaft of pure aluminum heat, until the general pure aluminum molten, then connect the electromagnetic device for 35 45min to aluminum. The invention adopts aluminum copper production lines of printed circuit board, it has all of the characteristics of traditional copper lines, also has the super low resistivity, thermal conductivity and anti electromagnetic interference effect, after the aluminum copper lines sample test, its good adhesion, anti solvent, solderability test solder resistance test and meet all requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种高温超铝-铜导线印制电路板的制备方法
本专利技术涉及一种电路板，具体涉及一种高温超铝-铜导线印制电路板的制备方法，属于印制电路板

技术介绍
随着电子技术的发展，客户对电子设备提出了轻、薄、小、多功能智能化技术要求，这样就促使人们去开发更加先进价廉的电子元器件，传统以铜导线为主打的PCB板弊端渐渐显露出来了。铜是典型的重金属元素，其比重为8.9g/cm3，与同体积的铝(2.7g/cm3)相比，前者是后者的3.3倍左右；铜在常温下电阻率为1.7×10-8Ω/m，铝在常温下电阻率为2.82×10-8Ω/m，由此可以看出前者的电导率仅仅是后者1.66倍。若以传导等量电流而论，铝的导电截面大约是铜的1.6倍呢，而铝的重量只有铜的50％。还有，铜的单价也比铝的单价高出好多，另外铜在地壳中的丰度仅仅为0.00068％，而后者铝在地壳中的丰度竟高达8.3％，成为地壳中含量最多的金属元素，其含量仅次于氧(丰度:45.5％)和硅(丰度:28.2％)，与之接近只有铁(丰度:6.2％)和钙(丰度:4.6％)了，由此可看出铝在地壳中丰度是铜丰度的12205.88倍。另外，铜与铝的其他性能对比，见表1。表1铝和铜的其他性能对比从表1中看到：铝的熔、沸点都比相应的铜高出许多，从耐温上讲，铜是不及铝的；且抗拉强度，铝是铜的1.96倍。因此，以铝作为PCB板导线的研究逐渐被人们重视。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种高温超铝-铜导线印制电路板的制备方法，制得PCB板性能优良，成本低。为了实现上述目的，本专利技术采用的一种超铝，在临界温度TC＝100K时，其电阻率为零。本专利技术还提供了一种上述超铝的制备方法，具体包括以下步骤：将普通纯铝材放入微波炉中，并通入纯净的氦气，将空气从谐振腔中赶走，待压强升到1000个标准大气压时，开启微波炉和旋转轴，对纯铝进行加温，待到普通纯铝材呈熔融状态时，再接通电磁器，持续35-45min后即可得超铝。作为改进，所述电磁器中产生10000高斯的强磁场。另外，本专利技术还提供了一种高温超铝-铜导线印制电路板的制备方法，包括以下步骤：1)把双面FR-4覆铜板裁剪成30×45cm的样品板，备若干片；2)用酸性蚀刻剂或碱性蚀刻剂将样品板上的铜箔蚀刻掉，用纯水反复冲洗干净，然后置于通风的地方，自然晾干待用；3)将自然晾干的样品板放入PEG硅烷槽中进行硅烷化处理，处理时间3-5min，并将温度控制在30-40℃，待处理完毕后，将样品板从硅烷槽中取出，自然晾干后备用；4)取耐高温衬底材料，裁成与步骤1)中样品板等大的承载板数片后，进行表面清洁；5)把作耐温衬底用的承载板放置在蒸镀实验室中，关严蒸镀实验室的腔口；6)将采用上述制备方法制得超铝在谐振腔中放好后，把谐振腔的门关好，并用氦气作为保护气体赶走谐振腔和蒸镀实验室里空气，之后开始抽气，直至真空度为76Cm/Hg止，接着将磁场调至10000高斯，然后开启微波炉和旋转轴，待炉温度上升到3250-3750℃时，再开启喷头进行蒸镀，蒸镀25-30min后，关掉微波，维持磁场，待冷却后拆去磁场并将蒸镀上超铝的承载板从蒸镀实验室中取出并保存好，依次进行同样的操作，制作多片蒸镀超铝的承载板；7)从上述步骤6)蒸镀好的超铝承载板中取出50片，在蒸镀实验室中放置好，将谐振腔中的超铝换成Cu，并用保护气体氦气赶走谐振腔和蒸镀实验室里空气，之后开始抽气，将氦气从谐振腔和蒸镀实验室中抽出，至真空度为76Cm/Hg止，然后开启微波炉和旋转轴，待炉温上升到2595-3600℃时，再开启喷头进行蒸镀，蒸镀2-3min后即可关掉微波炉，冷却后从蒸镀实验室中取出超铝-Cu承载板；8)取50片步骤7)中蒸镀好的超铝-Cu承载板、50片步骤6)中蒸镀好的超铝承载板，分别将其上蒸镀层从承载板上剥离下来，并做好标识，之后拿到压合车间，分别与上述步骤3)中硅烷化处理后的样品板进行压合，压合完毕，冷却数分钟后从压合腔中取出，再用干膜按预先设计好图样进行掩膜后，分别用双氧水-氯化铝-盐酸和双氧水-氯化铜-盐酸进行蚀刻，得蚀刻超铝线条样品板、蚀刻超铝-铜线条样品板；9)将蚀刻好的超铝-铜线条样品板拿到绿油车间，丝印绿油阻焊层，即得高温超铝-铜导线PCB板。作为改进，所述步骤8)中的压合温度为175℃，压合时间为70-80min，真空度为76Cm/Hg。另外，本专利技术还提供了一种上述方法制得高温超铝-铜导线印制电路板，该印制电路板包括硅烷化处理后的样品板，所述样品板上设有超铝蒸镀层，所述超铝蒸镀层上设有铜蒸镀层，铜蒸镀层上设有阻焊层。本专利技术采用超铝-铜线条制作印制电路板，它除了具有传统铜线条的所有特性外，还具有特低的电阻率、超强导热性和抗电磁干扰的作用，经过超铝-铜线条样品测试，其基材附着力好，可抗溶剂测试、可焊性和耐焊性等测试全部满足要求。附图说明图1为本专利技术中超铝的制作装置示意图；图2为超铝的电阻率随温度变化曲线图；图3为超铝变成超导态的磁冷却过程示意图；图4为本专利技术中超铝-铜导线PCB板的制作装置示意图；图5为不同超铝线条的电阻值；图6为不同超铝线条的膨胀系数；图7为热导率测试装置示意图；图8为超铝线条样品的直方图；图9为超铝线条蒸镀层厚度示意图；图中：1、电磁器，2、旋转轴，3、外接微波发射器及温度探头，4、谐振腔，5、样品，6、喷头，7、蒸镀实验室，8、铜，9、超铝，10、耐温衬底，11、变压器，12、整流器，13、限幅器，14、电流表，15、开关，16、测试样品，17、热电偶，18、铂丝，19、切换开关，20、测温接头，21、微差电位仪，22、记录仪。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限制本专利技术的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。实施例一一种超铝的制备方法，结合图1所示制作装置，具体包括以下步骤：将普通纯铝材放入微波炉中，并通入纯净的氦气，将空气从谐振腔4中赶走，待压强升到1000个标准大气压时，开启微波炉和旋转轴2，通过外接微波发射器及温度探头3对纯铝进行加温，待到普通纯铝材呈熔融状态时，再接通电磁器1(产生10000高斯的强磁场)，持续35-45min后即可得超铝9。从图2中的超铝电阻率随温度变化曲线可看出：超铝在临界温度TC＝100K左右时电阻率变为了零，之后电阻率随着温度的升高而急剧升高，但在常温下其电阻率大约为6.12×10-7Ω/cm，这个数值仅仅为铜导线的电阻率的36％；再对超铝进行磁化率的测试(见图3)，在100K时，超铝变为了完全抗磁体，即外接磁场不再对其产生作用。因此，在低温下，用超铝做到导线，可以完全消除电磁干扰。实施例二一种高温超铝-铜导线印制电路板的制备方法，结合附图4所示制作装置，包括以下步骤：1)把双面FR-4覆铜板裁剪成30×45cm的样品板，不少于100片；2)用酸性蚀刻剂或碱性蚀刻剂将样品板上的铜箔蚀刻掉，用纯水反复冲洗干净，然后置于通风的地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超铝，其特征在于，在临界温度TC＝100K时，其电阻率为零。

【技术特征摘要】
1.一种超铝，其特征在于，在临界温度TC＝100K时，其电阻率为零。2.一种权利要求1所述超铝的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：将普通纯铝材放入微波炉中，并通入纯净的氦气，将空气从谐振腔中赶走，待压强升到1000个标准大气压时，开启微波炉和旋转轴，对纯铝进行加温，待到普通纯铝材呈熔融状态时，再接通电磁器，持续35-45min后即可得超铝。3.如权利要求2所述一种超铝的制备方法，其特征在于，所述电磁器中产生10000高斯的强磁场。4.一种高温超铝-铜导线印制电路板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)把双面FR-4覆铜板裁剪成30×45cm的样品板，备若干片；2)用酸性蚀刻剂或碱性蚀刻剂将样品板上的铜箔蚀刻掉，用纯水反复冲洗干净，然后置于通风的地方，自然晾干待用；3)将自然晾干的样品板放入PEG硅烷槽中进行硅烷化处理，处理时间3-5min，并将温度控制在30-40℃，待处理完毕后，将样品板从硅烷槽中取出，自然晾干后备用；4)取耐高温衬底材料，裁成与步骤1)中样品板等大的承载板数片后，进行表面清洁；5)把作耐温衬底用的承载板放置在蒸镀实验室中，关严蒸镀实验室的腔口；6)将采用权利要求2-3任一项所述制备方法制得超铝在谐振腔中放好后，把谐振腔的门关好，并用氦气作为保护气体赶走谐振腔和蒸镀实验室里空气，之后开始抽气，直至真空度为76Cm/Hg止，接着将磁场调至10000高斯，然后开启微波炉和旋转轴，待炉温度上升到3250-3750℃时，再开启喷头进行蒸镀，蒸镀25-30min后，关掉微波，维持磁场...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴子坚，程静，林灿荣，张卫，
申请(专利权)人：广东成德电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44