低成本图形化厚银膜的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微加工技术领域的制造方法，具体地，涉及一种低成本图形化厚银膜的制备方法。
【背景技术】
[0002]银具有很高的热导率，电导率，具有很好的光泽性和焊接性能，因此广泛应用在医疗器械、电子工业、通讯配置和仪器仪表制造业和装饰等领域。对于银膜的制作目前常用的工艺有干法工艺和湿法工艺。干法工艺(比如溅射，蒸镀工艺等)成本高，成膜速率低，一般只适合制备纳米厚度的薄膜。同时干法工艺对材料的浪费严重，对设备投入成本也很高。与干法工艺比，湿法工艺具有成本低，设备简单等优点。19世纪30年代末，英国的Elkington兄弟申请了氰化镀银的首个专利，并投入工业生产。由于氰化镀银工艺具有镀液稳定性高、电流效率高、较好的覆盖能力以及较高的分散能力、电流密度范围广、所得镀层结晶细致且光亮等优点，在电镀银工艺中一直占主导地位。但是氰化物有剧毒，在生产、储存、运输以及使用过程中，对人的身体造成巨大的威胁，并且也严重污染环境。因此人们一直探索能取代氰化物的无氰镀银工艺。目前开发的比较成熟的无氰镀银工艺都是碱性镀银。但是在微加工工艺中，由于在加工过程中采用光刻胶，并且光刻胶在碱性溶液中易于溶解。所以，无论是氰化物镀银还是目前开发成熟的碱性无氰镀银工，在微加工工艺中都不实用。因此需要开发一种能与微加工工艺兼容的无氰镀银工艺。从技术角度讲，将镀银工艺应用于微加工工艺，其中最关键的技术就是实现银膜制备技术与微加工工艺相兼容，如首先运用微加工工艺制备图形化的光刻胶，然后选择合适的工艺条件以得到图形化的银膜。
[0003]现有的图形化银膜制备方法中，是先采用蒸镀的方法得到银膜，然后利用反应离子刻蚀技术刻蚀多余银膜，得到图形化的银膜。这种图形化银膜的方法要用到蒸镀技术和反应离子刻蚀技术，不但薄膜沉积速率低，通常只能得到纳米厚度的银膜，而且成本很高。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种低成本图形化厚银膜的制备方法，使其能够与微加工工艺兼容，利用光刻图形化技术、银电沉积技术以及去光刻胶技术获得图形化的银膜，该工艺方法成本低，能够与微加工工艺兼容。
[0005]为实现以上目的，本发明提供一种低成本图形化厚银膜的制备方法，所述方法包括如下步骤:
[0006](1)先用碳酸钙清洗玻璃片表面，将玻璃片依次在碱性、酸性溶液中进行超声处理，并在去离子水中超声清洗，烘干处理后得到干净的玻璃片；
[0007](2)在清洗干净的玻璃片上溅射Cr/Cu种子层，依次进行甩正光刻胶、烘胶、曝光、显影处理，根据设计的掩膜版形状，实现光刻胶结构的图形化；
[0008](3)将已经图形化的种子层放入酸性或中性银电镀液中，采用直流电镀，然后除去光刻胶和种子层，即可得到图形化的厚度能达到微米量级的厚银膜
[0009]优选地，步骤(2)中，所述的Cr/Cu种子层中&的厚度为20?30nm，Cu的厚度为80?lOOnmο
[0010]优选地，步骤(3)中，所述除去光刻胶，具体为:采用浓度为10?50g/L的NaOH溶液，正胶的厚度为5?ΙΟμπι，去除时间为1?3min。
[0011]优选地，步骤(3)中，所述的图形化的厚银膜结构和尺寸，均由掩膜版上图形的形状和尺寸决定，根据需要进行图案设计。所述的厚银膜的形状，可以是简单的三角形、正方形，也可以是由简单图形组合而成的复杂图形。
[0012]更优选地，步骤(3)中，电镀得到的镀银层，厚度为几微米到几十微米。
[0013]优选地，步骤(3)中，所述酸性或中性银电镀液，包括:硫代硫酸钠175?300g/L，硝酸银25?50g/L，焦亚硫酸钾35?50g/L，醋酸铵20?30g/L，硫代氨基脲0.7g/L，pH值为5?6.5。在该电镀液中光刻胶能够稳定的存在，从而保证图案的完整性。
[0014]优选地，步骤(3)中，所述的直流电镀，条件是:平均电流密度为1?1OmA/cm2，温度为20?35°C，搅拌速度50?250r/min。
[0015]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0016](1)本发明方法可以根据需求设计成不同形状的厚银膜图案；
[0017](2)与溅射银相比，本发明方法采用电镀的方式获得厚银膜，具有成本低，设备简单等优点；
[0018](3)由于本发明方法采用的酸性或者中性银电镀液，因此能够很好与微加工工艺结合；
[0019](4)本发明方法主要使用图形化技术、电镀技术以及去光刻胶技术，工艺简单，成本低。
【附图说明】
[0020]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0021]图1为本发明一实施例的流程图；
[0022]图2为本发明一实施例制备的图形化的厚银膜形状示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0024]实施例一
[0025]如图1所示，本实施例提供一种低成本图形化厚银膜的制备方法，包括如下步骤:
[0026](1)取3英寸的玻璃片，首先用碳酸钙清洗玻璃片表面，将玻璃片依次进行清水超声、弱碱超声、清水超声、铬酸超声、清水超声、烘干处理，得到清洗后的玻璃片;在清洗后的玻璃片上溅射Cr-Cu种子层，依次进行甩正光刻胶(型号AZ4620)、烘胶、曝光、显影处理，根据设计的掩膜版形状，可以实现光刻胶结构的图形化；图形化的光刻胶的形状为正方形阵列单元，间距为300μηι、边长为1 ΟΟμπι ；
[0027](2)将已经图形化的种子层放入酸性镀银液中，可以采用直流电镀，然后再除去光刻胶，即可得到正方形阵列的厚银膜;其中:酸性镀银液组分为:硫代硫酸钠300g/L，硝酸银50g/L，焦亚硫酸钾50g/L，醋酸铵30g/L，硫代氨基脲0.7g/L，pH值为5.8;电镀的条件是:电流密度为2mA/cm2，时间为50min，温度室温，搅拌速度100r/min，得到厚度为5μπι的银膜；
[0028]由于图形化光刻胶