[发明专利]一种微孔镀膜装置及镀膜方法

说明书

本申请提供一种微孔镀膜装置及镀膜方法，涉及镀膜领域，该微孔镀膜装置通过高功率脉冲磁控技术产生超高密度等离子体离化金属靶材，获得高离化率的等离子体，通过在工件前端放置金属栅网用以产生等离子体鞘层吸引金属离子轰击工件。金属靶材溅射气压在0.1Pa以下，以减少金属离子运动过程和气体分子的碰撞而损失能量。产生的高能金属离子先沉积在工件侧壁及孔内壁靠近孔口处，随着高能金属离子持续的轰击，把孔口及内壁处的首次沉积的粒子轰击形成二次溅射粒子，二次溅射粒子向孔内壁延伸，并最终沉积在孔内壁。同时高能金属离子在碰撞中也会在孔内壁进行反射并向内孔壁延伸，完成微深孔内壁的完全覆盖。

技术领域

本申请涉及镀膜工艺领域，尤其涉及一种微孔镀膜装置及镀膜方法。

背景技术

随着电子产品向小型化和微型化发展，在陶瓷或玻璃封装基板中，需要金属化的深孔直径越来越小。当孔径小于1mm，甚至在孔径小于0.05mm的微孔内壁镀金属膜，传统的DC和MF磁控溅射方法不能满足要求，无法在微深孔中形成良好的镀膜，因此，亟需一种新的微深孔镀膜方法来解决这个问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种微孔镀膜装置及镀膜方法，旨在解决现有技术无法在微深孔中镀膜的问题。

为实现以上目的，本申请提供一种微孔镀膜装置，包括：腔体和设置在所述腔体内的工件转架，所述工件转架用于固定工件，且与磁控阴极靶相对设置；

所述工件转架上固定有金属栅网，所述金属栅网与所述工件转架电导通，以使所述工件位于所述工件转架和所述金属栅网之间；

所述磁控阴极靶与高功率脉冲电源连接，所述工件转架与脉冲偏压电源连接；且所述脉冲偏压电源与所述高功率脉冲电源实现脉冲同步。

优选地，所述磁控阴极靶的靶面磁场强度为300-600Gs。

优选地，所述金属栅网与所述工件转架固定所述工件的平面平行设置。

优选地，所述工件转架在固定所述工件后，所述金属栅网与所述工件的距离为2～10mm。

优选地，所述金属栅网由直径为0.1～1mm的金属丝交错编织而成；所述金属栅网的网孔的间距为0.1～1mm；所述金属栅网的厚度为0.1～1mm；所述金属栅网的网孔宽度在2～6mm之间。

优选地，所述工件转架包括：水平设置的转架和与所述转架至少两端连接的挂板，所述挂板用于固定工件，且与磁控阴极靶相对设置，所述转架用于带动所述挂板转动；

所述挂板上固定所述金属栅网，所述金属栅网与所述挂板电导通，以使所述工件位于所述挂板和所述金属栅网之间。

本申请还提供一种微孔镀膜方法，使用上述的微孔镀膜装置进行镀膜，所述微孔镀膜方法包括：

将工件固定在所述工件转架上，以使所述工件的微孔的开口方向朝向所述磁控阴极靶和所述金属栅网；

对所述工件进行等离子体清洗；

打开电源对所述工件进行溅射镀膜，镀膜时维持所述腔体的气压在0.1Pa及以下。

优选地，所述脉冲偏压电源的脉冲相位相对于所述高功率脉冲电源滞后20-80us。

优选地，所述高功率脉冲电源的电流为2-10A，频率为100-500hz，脉宽为50-200us；所述脉冲偏压电源的偏压为300～750V，脉宽为50-100us。

优选地，对所述工件进行等离子体清洗，包括：

向真空腔体充入工作气，至真空气压达到0.8～2Pa，以所述工件转架为阴极，打开所述脉冲偏压电源施加负偏压，设定负偏压值为600～800V，频率为20-100Khz，占空比为50-90％，对所述工件进行等离子刻蚀清洗，时长为10～60min。