一种mini-LED背光芯板及其制备方法

技术领域

本发明涉及半导体载板领域，尤其涉及一种mini-LED背光芯板及其制备方法。

背景技术

Mini LED又名“次毫米发光二极管”，意指晶粒尺寸约在100微米的LED术问题。Mini LED自诞生以来便广受关注，其下游应用可覆盖RGB显示屏、笔记本电脑背光、电视背光、手机背光、车载显示等诸多领域。

Mini LED背光技术的LCD显示屏，在亮度，对比度，色彩还原和节能远远优于当今的LCD显示器，甚至可以与AMOLED竞争，同时还能控制生产成本，因此Mini LED背光芯板在显示屏等领域的应用越来越广泛。

Mini LED背光芯板在钻孔之后沉铜时，会造成孔边铜层厚度不同，此时若直接进行电镀沉铜，会使得电镀铜层高度不均匀，影响后续信号传输。现有技术中一般会在电镀沉铜之前先对铜层进行减薄处理，确保电镀沉铜时，铜层的厚度基本一致。但是由于mini-LED背光芯板的尺寸较小，且孔与孔之间的铜层面积较小，采用现有的减薄措施无法得到均匀的铜层，进而无法确保电镀沉铜的均匀性，影响到mini-LED背光芯板成品的信号传输性和产品稳定性。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。为此，本发明的目的在于提供一种mini-LED背光芯板及其制备方法，在减铜之前对铜层进行高低差修复，使得芯板表面的铜层高低齐平，确保减薄之后的铜层厚度均匀，进而提高电镀沉铜的均匀一致性。

为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：一种mini-LED背光芯板的制备方法，在电镀沉铜之前对芯板进行闪蚀减铜，其中，闪蚀减铜包括：

对芯板表面的铜层进行高低差修复，使得芯板表面的铜层高低齐平；

对芯板表面修复后的铜层进行减铜。

进一步的，闪蚀减铜工艺具体包括：

将芯板放置在第一修复槽内，第一修复槽内包含添加剂，所述添加剂使得芯板中薄处铜层的电位大于厚处铜层的电位；通过修复沉铜使得芯板表面的铜层高低齐平；

将芯板放置在第二刻蚀槽内，第二刻蚀槽内包含刻蚀剂，用于对芯板表面的铜层进行减薄。

进一步的，所述添加剂为光泽剂和/或抑制剂。

进一步的，所述第一修复槽内采用化学沉铜的方法对芯板表面的铜层进行修复。

进一步的，所述电镀沉铜包括：将若干个夹持头均匀夹持在芯板表面，所述夹持头为导体，且若干个夹持头距离阳极的距离均相等，确保若干个夹持头同时对芯板表面进行镀铜。

进一步的，所述若干个夹持头距离电镀阴极的距离均小于等于1mm。

进一步的，所述夹持头从芯板的正面和反面同时夹持芯板，且夹持头与芯板表面待电镀一端接触的部位为导体。

进一步的，所述电镀沉铜之后还包括：贴干膜并曝光形成刻蚀图形，采用浸泡式闪性刻蚀进行蚀刻工艺，进行AOI检测；其中浸泡式闪性刻蚀包括：将曝光后的芯板依次放置在显影液中，刻蚀液内和褪膜液内，完成显影、刻蚀和褪膜工艺。

进一步的，所述AOI检测之后还包括：阻焊印刷，文字喷印和沉金。

一种mini-LED背光芯板，基于如上所述的一种mini-LED背光芯板的制备方法制备而成。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请在在电镀沉铜之前对芯板进行闪蚀减铜，其中，闪蚀减铜包括：先对芯板表面的铜层进行高低差修复，使得芯板表面的铜层高低齐平；再对芯板表面修复后的铜层进行减铜。本申请先对芯板表面钻孔沉铜之后的铜层进行高低差修复，使得芯板表面的铜层高低齐平，再对芯板表面修复后的铜层进行减薄，由于修复之后的铜层具有相同的厚度，采用常规的刻蚀工艺进行铜层减薄即可获得厚度一致的铜层，在厚度均匀的铜层上再进行电镀沉铜，能够确保电镀沉铜的一致性和稳定性，获得厚度均匀一致的电镀铜层。

采用本申请方法制备的mini-LED背光芯板，能够确保电镀铜层的一致性，有效提高mini-LED背光芯板的信号传输性能和产品稳定性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图中：

图1为实施例3中制备方法的流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”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、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的机构或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、机构、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

现有技术中在钻孔之后，需要在孔内先沉铜，此时沉铜是为了在孔内以及芯板表面形成一个比较薄的铜层，便于后续电镀沉铜时，铜层能够较好地附着在之前的铜层上。在初步沉铜之后，为了确保电镀的均匀性，需要度初步沉积的铜层进行减铜，一般将其减薄至15微米以内，再进行电镀沉铜。由于mini-LED背光芯板的厚度较薄，现有技术中刻蚀减铜的工艺无法针对小尺寸芯板中的铜层进行有效减薄，进而使得电镀沉铜之后的铜层厚度不均匀。

实施例1

本申请提供的一种mini-LED背光芯板的制备方法，在电镀沉铜之前对芯板进行闪蚀减铜，其中，闪蚀减铜包括：对芯板表面的铜层进行高低差修复，使得芯板表面的铜层高低齐平；对芯板表面修复后的铜层进行减铜。

本申请先对芯板表面钻孔沉铜之后的铜层进行高低差修复，使得芯板表面的铜层高低齐平，再对芯板表面修复后的铜层进行减薄，由于修复之后的铜层具有相同的厚度，采用常规的刻蚀工艺进行铜层减薄即可获得厚度一致的铜层，在厚度均匀的铜层上再进行电镀沉铜，能够确保电镀沉铜的一致性和稳定性，获得厚度均匀一致的电镀铜层。

采用本申请方法制备的mini-LED背光芯板，能够确保电镀铜层的一致性，有效提高mini-LED背光芯板的信号传输性能和产品稳定性。

实施例2

本申请提供的一种mini-LED背光芯板的制备方法，在电镀沉铜之前对芯板进行闪蚀减铜，其中，闪蚀减铜包括：对芯板表面的铜层进行高低差修复，使得芯板表面的铜层高低齐平；对芯板表面修复后的铜层进行减铜。

具体的，闪蚀减铜工艺具体包括：

先将芯板放置在第一修复槽内，第一修复槽内包含添加剂，所述添加剂使得芯板中薄处铜层的电位大于厚处铜层的电位；通过修复沉铜使得芯板表面的铜层高低齐平。

再将芯板放置在第二刻蚀槽内，第二刻蚀槽内包含刻蚀剂，用于对芯板表面的铜层进行减薄。

进一步的，所述添加剂为光泽剂和/或抑制剂，添加在第一修复槽内的光泽剂和/或抑制剂可以吸附在铜层表面，且不同厚度或者不同高度处铜层表面所吸附的添加剂数量不同，导致芯板表面较厚铜层处的电位较小，芯板表面较薄铜层处的电位较大。也就是说，第一修复槽内不同高度处铜层表面吸附的添加剂的含量不同，使得不同高度处铜层表面的电位随着铜层高度增大而降低。注意：这里所说的高度指的是相对于芯板中心处相同水平面而言的高度，也可以理解为芯板表面不同厚度的铜层表面的电位随着铜层厚度增大而降低。

如此一来，第一修复槽的本质是对初步沉积的铜层进行了修复，在修复过程中，厚度较大的铜层基本不沉铜或者沉积很少的铜层，而厚度较小的铜层在第一修复槽内再次沉积的铜层较厚，确保在第一修复槽沉铜之后，芯板表面的额铜层厚度均匀一致。

本申请中第一修复槽内可以采用电镀的方法进行铜层修复，也可以采用化学沉铜的方法进行铜层修复。

作为一种具体的实施例，本申请在钻孔之后采用化学沉铜的方法在芯板表面和孔内进行初步沉铜，本申请中第一修复槽内部也采用化学沉铜的方法来进行铜层的修复。

本申请中修复之后的铜层再采用刻蚀液进行均匀减铜，就可以确保减铜之后的铜层厚度均匀一致。在减铜之后得到的厚度均匀一致的铜层基础上，本申请再采用电镀沉铜的方法得出目标厚度铜层，再经过图形化之后形成目标图形。

进一步的，本申请中电镀沉铜包括：将若干个夹持头均匀夹持在芯板表面，所述夹持头为导体，且若干个夹持头距离阳极的距离均相等，确保若干个夹持头同时对芯板表面进行镀铜。

其中，夹持头既是对芯板的夹持工具，也是对芯板的导电电镀工具。若是芯板需要两面同时进行电镀，则夹持头与芯板两侧抵接的部分均为导电体。若是芯板仅需要一面进行电镀，则夹持头与芯板中待电镀的板面接触的部分为导电体。

本申请中作为导电体的夹持头与芯板端面接触，使得芯板端面作为阴极，与电镀阳极共同发生电化学反应，在芯板端面中形成电镀铜层。本申请中导电体的夹持头类似于导线作用，且导电体对于电流的传输速率要大于电镀槽内部液体对于电流的传输速率，夹持头在芯板端面的均匀分布能够确保芯板端面中各个位置处的电流密度均相同，进而确保芯板端面中各个位置处均匀沉铜。

具体的，本申请中夹持头夹持在芯板的边缘位置处，比如说芯板为长方体结构，则夹持头可以为四个，分别夹持在长方体的四个边角处，或者夹持头夹持在每个边的中心点处。电镀沉铜需要在芯板表面形成均匀的铜层，本申请夹持头与待电镀端面的接触面积和接触长度可以根据实际需求进行调整。比如长方体芯板的长度为4cm，宽度为3cm，夹持在芯板四个边角上的夹持头朝着长方体芯板的中心点进行延伸，且距离中心点的距离相等，夹持头延伸长度要求彼此之间不触碰。

进一步，本申请中若干个夹持头距离电镀阴极的距离可以设置为小于1mm，通过多个夹持头的导线作用使得电镀电流均匀分布在芯板表面，实现芯板均匀沉铜的目的。相比现有技术，本申请中电镀沉铜厚度为20微米时，不同区域的沉铜厚度极差可以保持在1微米以内。

本申请先对芯板表面钻孔沉铜之后的铜层进行高低差修复，使得芯板表面的铜层高低齐平，再对芯板表面修复后的铜层进行减薄，由于修复之后的铜层具有相同的厚度，采用常规的刻蚀工艺进行铜层减薄即可获得厚度一致的铜层，在厚度均匀的铜层上再进行电镀沉铜，能够确保电镀沉铜的一致性和稳定性，获得厚度均匀一致的电镀铜层。

在电镀沉铜过程中，采用多个夹持头作为导线同时连接至芯板表面，确保芯板表面各个区域的电流密度相同，实现均匀沉铜。

实施例3

本申请提供的一种mini-LED背光芯板的制备方法，如图1所示，包括如下步骤：

开料：将大的板料切割成生产适合的尺寸。本申请选用南亚新材NY8320ED基板，该板料硬度大，薄板也能呈现良好的承载性、平整性，CTE表现良好等。

钻孔：将待加工的板料用机械钻的方式，钻出所需要导通的通孔或不需要导通的散热孔。孔径例如可以为0.1mm左右。

烤板：将板料烘烤，使板尺寸稳定，板料干燥。

沉铜：采用化学沉铜方法在孔内和芯板表面沉积厚度较薄的铜层。

闪蚀减铜：先将芯板放置在第一修复槽内，第一修复槽内包含添加剂，所述添加剂使得芯板中薄处铜层的电位大于厚处铜层的电位；通过修复沉铜使得芯板表面的铜层高低齐平。再将芯板放置在第二刻蚀槽内，第二刻蚀槽内包含刻蚀剂，用于对芯板表面的铜层进行减薄。添加剂为光泽剂和/或抑制剂，添加在第一修复槽内的光泽剂和/或抑制剂可以吸附在铜层表面，且不同厚度或者不同高度处铜层表面所吸附的添加剂数量不同，导致芯板表面较厚铜层处的电位较小，芯板表面较薄铜层处的电位较大。

电镀沉铜：将若干个夹持头均匀夹持在芯板表面，所述夹持头为导体，且若干个夹持头距离阳极的距离均相等，确保若干个夹持头同时对芯板表面进行镀铜。其中，夹持头既是对芯板的夹持工具，也是对芯板的导电电镀工具。若是芯板需要两面同时进行电镀，则夹持头与芯板两侧抵接的部分均为导电体。若是芯板仅需要一面进行电镀，则夹持头与芯板中待电镀的板面接触的部分为导电体。

采用夹持头进行电镀可以实现夹持和电镀同步进行的目的，进一步还能实现夹持和双面电镀的目的。夹持头通过外侧连接杆等结构将芯板夹持在电镀池中任意位置处。

当芯板需要双面电镀的时候，与芯板两侧地接的夹持头为导电体，与芯板侧边抵接的夹持部位与绝缘体。当芯板需要双面电镀，同时侧边也需要电镀的时候，可以设置两侧的夹持部位以及中间的连接部位均为导电体。

本申请中若干个夹持头均匀分布，即相邻夹持头之间的距离相等或者间隙相等。当芯板为圆形芯板的时候，夹持头之间的夹角相等。

本申请中作为导电体的夹持头与芯板端面接触，使得芯板端面作为阴极，与电镀阳极共同发生电化学反应，在芯板端面中形成电镀铜层。本申请中导电体的夹持头类似于导线作用，且导电体对于电流的传输速率要大于电镀槽内部液体对于电流的传输速率，夹持头在芯板端面的均匀分布能够确保芯板端面中各个位置处的电流密度均相同，进而确保芯板端面中各个位置处均匀沉铜。

采用本申请中多个夹持头同步进行电镀沉铜过程中，必须确保电镀沉铜之前芯板表面的铜层均匀一致。在现有技术中，采用化学沉铜方法在孔内和芯板表面沉积厚度较薄的铜层之后就会直接进行电镀沉铜，而本申请创造性地在化学沉铜和电镀沉铜之间增加了闪蚀减铜的工艺，具体的闪蚀减铜需要先在第一修复槽内进行修复沉铜使得芯板表面的铜层高低齐平；再在第二刻蚀槽内进行铜层的减薄。

闪蚀减铜之后芯板再配合本步骤中若干个夹持头的电镀结构，才能实现芯板端面中各个位置处均匀沉铜的目的。

烤板：将板料烘烤，使板尺寸稳定，板料干燥。

水平式真空树脂塞孔：孔壁镀铜之后，用环氧树脂填平过孔，树脂塞孔的目的在于板面无凹痕，孔可导通且不影响焊接。

烤板：将板料烘烤，使板尺寸稳定，板料干燥。

去表面树脂：通过树脂软化剂的含量及单位时间内对树脂的软化厚度，去除铜箔及孔口上方的树脂，再通过4000目的不织布去除板面树脂。

水平沉铜：将软化树脂去除的空洞用铜填平，通过用铜盖住树脂孔，从而使铜面或油墨面的色差更小。

闪镀：在衬底的薄铜层上电镀沉积铜层。

中粗化：对芯板表面进行处理，使得其保持平均且细微的粗糙面。

贴干膜：本申请中干膜采用旭化成AQ-1558干膜，干膜厚度为15微米，干膜的解析度为20微米，可满足尖角5微米的附着力，且能够减小蚀刻的水池效应，提高产品的蚀刻能力。

曝光：采用LDI曝光，曝光解析度≤10微米。通过对焊盘的尖角补充，满足蚀刻过场中的蚀刻焊盘四角位置的蚀刻侧蚀量，从而使焊盘光滑完整；

DES：本申请采用浸泡式闪性刻蚀进行蚀刻工艺，其中浸泡式闪性刻蚀包括：将曝光后的芯板依次放置在显影液中，刻蚀液内和褪膜液内，完成显影、刻蚀和褪膜工艺。因mini-led背光芯板中铜厚通常低于20微米，通过浸泡式蚀铜完成满足铜厚需求，浸泡式蚀刻，同一表面接触的药水比面积及因药水循环带来的效果是一致的，通过通过闪性蚀刻更低的药水张力，可以满足20微米是蚀刻间距。从而保证同一批产品蚀刻效果一致性，保证蚀刻均匀性。

AOI检测：对刻蚀褪膜后的图形进行电性能检测。

等离子清洗：通过等离子气体去除芯板表面杂质。

阻焊前烤板：将板料烘烤，使板尺寸稳定，板料干燥。

中粗化：对芯板表面进行处理，使得其保持平均且细微的粗糙面。

阻焊印刷：对芯板的其中一个端面进行单面阻焊印刷。阻焊印刷采用51T斜网版，且采用单面印刷工艺进行。

预烤：在75℃下烤板20分钟。

阻焊印刷：对芯板的另外一个端面进行阻焊印刷。阻焊印刷采用51T斜网版，且采用单面印刷工艺进行。

预烤：在75℃下烤板20分钟。

阻焊LDI曝光。

卤素灯曝光机空爆：DI曝光机无高波段≥420nm，卤素灯曝光机空曝可彻底固化油墨。

阻焊显影：将芯板中线路图显现出来。

文字喷印：在芯板板面印刷字符。

固化：字符进行固化处理。

沉金：对芯板进行沉金处理。具体的，沉金工艺可以具体包括：(1)对mini-LED背光芯板的表面进行除油处理，即将mini-LED背光芯板放置在除油槽内，储油槽内部盛装有除油剂，去除mini-LED背光芯板表面的油污；(2)将除油之后的mini-LED背光芯板进行水洗；(3)将mini-LED背光芯板进行微蚀处理，具体的，将mini-LED背光芯板浸泡在微蚀剂内，微蚀剂可以为SPS、硫酸、双氧水等，对mini-LED背光芯板表面进行轻微刻蚀，使得其表面保持一定的粗糙度；(4)将mini-LED背光芯板进行水洗；(5)将mini-LED背光芯板放置在活化槽内进行活化处理，其中，活化槽内部包括螯合剂，螯合剂能够对铜层进行耦合交联形成一道致密的晶格层，便于后续沉积。(6)活化处理之后的mini-LED背光芯板再次进行预浸处理，预浸槽中溶液与活化槽内溶液相同，区别在于，预浸槽中螯合剂的浓度为活化槽内螯合剂浓度的一半，本申请中预浸处理的目的有两个：其一是为了延长螯合剂与mini-LED背光芯板表面铜层的反应时间，确保螯合剂有充分时间与铜层进行耦合交联反应，形成致密的晶格层；其二是为了降低mini-LED背光芯板表面螯合剂的浓度，避免直接水洗时，污染水洗槽，造成水槽槽内水溶液频繁更换的缺陷。(7)对mini-LED背光芯板进行水洗。(8)沉金处理，将金原子进行液相沉金，沉积在mini-LED背光芯板表面的金层厚度保持在0.5um±0.1um。在沉金过程中，沉金槽内部溶液处于流动状态，待沉金的芯板表面正对沉金槽内部溶液的流动方向，比如说沉金槽内部的溶液是自下而上流动的，则沉金的芯板表面朝下，提高沉金效率。

CCD成型：在芯板中制作电荷耦合元件。

电容测试：对电荷耦合元件进行电容测试，确认电容测试结果达标。

FQC：对mini-LED背光芯板进行质量检测。

尺寸测量：测量mini-LED背光芯板的尺寸是否合格。

包装入库。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于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，可以对上述技术特点进行自由组合，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；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。