TW201733416A - 雙面直接鍍銅陶瓷電路板及其製造方法 - Google Patents

雙面直接鍍銅陶瓷電路板及其製造方法 Download PDF

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Abstract

一種雙面直接鍍銅陶瓷電路板及其製造方法，雙面直接鍍銅陶瓷電路板包括陶瓷基板，其具有相對設置的兩表面，兩表面通過預設的貫穿孔連通；分別形成於該兩表面上的金屬線路層；導電漿料，其填充並固化於該貫穿孔內以導通兩表面上的金屬線路層。所公開的雙面直接鍍銅陶瓷電路板及其製造方法旨在提供雙面直接鍍銅陶瓷電路板兩面電路單元連接導通的解決方案，降低製程要求，提高導通結構的可靠性。

Description

雙面直接鍍銅陶瓷電路板及其製造方法
本發明涉及電路板的製造工藝，尤其是涉及一種雙面直接鍍銅陶瓷電路板及其製造方法。
為實現直接鍍銅陶瓷基板的高性能和高集成度，通常在基板的上下兩表面均設置電路單元，為實現兩側電路單元的導通，需要在基板上開孔，於開孔內設置導通結構。在現有技術中，常採用於開孔內鍍銅的方式形成導通結構，由於開孔與基板上下表面垂直，造成開孔內壁上材料沉積困難，工藝難度大；或通過在開孔兩側設置焊墊後在開孔內填充與焊墊接觸的導電材料，然而填充過程中導電材料為熔融狀態，易造成基板上的焊墊及其他元件被氧化。
有鑑於此，本發明提供一種雙面直接鍍銅陶瓷電路板及其製造方法，旨在提供雙面直接鍍銅陶瓷電路板兩面電路單元連接導通的解決方案，降低製程要求，提高導通結構的可靠性。
本發明的技術方案如下：
一種雙面直接鍍銅陶瓷電路板，包括：陶瓷基板，其具有相對設置的兩表面，該兩表面通過預設的貫穿孔連通；分別形成於該兩表面上的金屬線路層；導電漿料，其填充並燒結固化於該貫穿孔內以導通該兩表面上的金屬線路層。
優選地，該金屬線路層包括濺鍍於該基板表面的第一金屬層和電鍍於該第一金屬層表面的第二金屬層。
優選地，該基板為陶瓷基板。
優選地，該導電漿料為導電油墨。
優選地，還包括被覆於金屬線路層表面的保護層。
優選地，該保護層由鎳、金或其合金製成。
本發明同時公開了一種雙面直接鍍銅陶瓷電路板的製造方法，包括步驟：S1、在陶瓷基板的預定位置設置貫穿孔，連通該基板的兩表面；S2、填充導電漿料至該貫穿孔內並燒結固化；S3、在該陶瓷基板的兩表面上分別形成與燒結後的導電漿料導通的金屬線路層。
優選地，該步驟S2具體包括步驟：S201、利用填孔鋼片或網板將導電漿料填壓至該貫穿孔中；S202、燒結處理該導電漿料，使其固化並與該貫穿孔的內壁接合。優選地，該步驟S3具體包括步驟：S301、在該陶瓷基板的兩表面上濺鍍第一金屬層，形成種子層；S302、在該第一金屬層表面貼附感光膜，通過曝光、顯影在感光膜上顯示預設的線路圖形，並將線路圖形部分的感光膜去除；S303、在第一金屬層表面的線路圖形部電鍍第二金屬層，形成線路；S304、將線路部分之外的第一金屬層蝕刻去除，使該第一金屬層和第二金屬層的保留部分共同形成金屬線路層。
優選地，在該步驟S304之後，還包括步驟：S305、向該金屬線路層表面鍍附保護層。
本發明公開的雙面直接鍍銅陶瓷電路板及其製造方法中，在濺鍍工藝及電鍍工藝前使用導電漿料燒結實現基板貫穿孔的導通﹐使濺鍍只需針對基板表面進行﹐降低了製程要求﹔導電漿料經高溫燒結﹐緻密性好﹐與基板上的貫穿孔內壁結合緊密﹐連接可靠性高。
圖1為本發明的雙面直接鍍銅陶瓷電路板在一實施例中的破斷結構示意圖；
圖2為本發明的雙面直接鍍銅陶瓷電路板在一較優實施例中的製造工藝流程示意圖；
圖3為圖2中步驟S1對應的結構示意圖；
圖4為圖2中步驟S2對應的結構示意圖；
圖5為圖2中步驟S301對應的結構示意圖；
圖6為圖2中步驟S302對應的結構示意圖；
圖7為圖2中步驟S303對應的結構示意圖；
圖8為圖2中步驟S304對應的結構示意圖；
圖9為圖2中步驟S305對應的結構示意圖。
請參閱圖1所示，是本發明的雙面直接鍍銅陶瓷電路板在一實施例中的結構示意圖。該雙面直接鍍銅陶瓷電路板包括：
陶瓷基板1，用作雙面電路板的襯底，其具有相對設置的兩表面，兩表面通過預設的貫穿孔2連通，貫穿孔2的位置分佈根據積體電路的版圖確定。陶瓷基板1優選使用氧化鋁陶瓷、氮化鋁陶瓷或氮化鈹陶瓷等材料製成的陶瓷基板，陶瓷基板具備可靠的絕緣性能和良好的散熱能力，能夠適應雙面電路板因高性能、高集成度造成的絕緣和散熱要求。
本發明的雙面直接鍍銅陶瓷電路板還包括分別形成於該兩表面上的金屬線路層a，金屬線路層a與固定器件配合使用，用於插接或焊接外部電子元器件。由於金屬線路通常採用電鍍的方法形成於陶瓷基板1的表面，因此，作為優選實施方式，該金屬線路層a包括濺鍍於該陶瓷基板1表面的第一金屬層4和電鍍於該第一金屬層4表面的第二金屬層6。由於陶瓷基板1自身絕緣，而電鍍的過程需要導電，因此，首先採用濺鍍的方式向陶瓷基板1的表面鍍附較薄的第一金屬層4作為種子層，再通過電鍍的方式在種子層的表面鍍附較厚的第二金屬層6，第一金屬層4及第二金屬層6共同形成金屬線路層a。
本發明的雙面直接鍍銅陶瓷電路板還包括導電漿料3，其填充於該貫穿孔2內並燒結固化，形成導電柱，導電柱的兩端分別與該兩表面上的金屬線路層a連接，以實現兩表面上的兩金屬線路層a間電導通。作為優選，該導電漿料3為導電油墨。油墨經高溫燒結後緻密性好，能夠與陶瓷基板緊密接合﹐使用可靠性高。
作為優選，本發明公開的雙面直接鍍銅陶瓷電路板還包括被覆於金屬線路層表面的保護層7。該保護層7可由鎳、金或其合金製成。
與現有技術相比，本發明的雙面直接鍍銅陶瓷電路板至少具有以下優點：
1）在濺鍍工藝及電鍍工藝前使用導電漿料燒結實現基板貫穿孔的導通﹐使濺鍍只需針對陶瓷基板1表面進行﹐針對現有技術進行了工序順序的調整，降低了製程要求；
2）陶瓷基板具有可靠的絕緣性能和良好的散熱能力，能夠實現雙面、高密度佈線，有利於提高線路板的性能和集成度；
3）導電油墨經高溫燒結後緻密性好﹐能夠與陶瓷基板緊密接合﹐使用可靠性高。
參閱圖2，是本發明的雙面直接鍍銅陶瓷電路板在一較優實施例中的製造工藝流程示意圖。該雙面直接鍍銅陶瓷電路板的製造方法包括步驟：
S1、參閱圖3所示，在陶瓷基板1的預定位置設置貫穿孔2，連通該陶瓷基板1的兩表面；
S2、參閱圖4所示，填充導電漿料3至該貫穿孔2內並燒結固化；
S3、在該陶瓷基板1的兩表面上分別形成與燒結後的導電漿料3導通的金屬線路層。
其中，上述步驟S2可具體通過如下步驟實現：
S201、利用填孔鋼片將導電漿料3填壓至該貫穿孔2中；
S202、燒結處理該導電漿料3，使其固化並與該貫穿孔2的內壁接合。
該步驟S3可具體包括步驟：
S301、參閱圖5所示，在該陶瓷基板1的兩表面上濺鍍第一金屬層4，形成種子層，因陶瓷基板1絕緣且表面緻密，第一金屬層4採用濺鍍的方式被覆於陶瓷基板1表面，作為種子層使用，以備後續的電鍍工序使用，滿足電鍍過程中的導電需求；
S302、參閱圖6所示，在該第一金屬層4表面貼附感光膜5，通過曝光、顯影在感光膜5上顯示預設的線路圖形，並將線路圖形部分的感光膜5去除，使第一金屬層4的線路圖形部分露出；
S303、參閱圖7所示，在第一金屬層4表面露出的線路圖形部電鍍第二金屬層6，形成線路；
S304、參閱圖8所示，將線路部分之外的第一金屬層4蝕刻去除，使該第一金屬層4和第二金屬層6的保留部分共同形成金屬線路層a。
該步驟S304後還可以包括步驟：
S305、參閱圖9所示，向該線路6表面鍍附鎳、金或其合金等製成的保護層7。
由上述步驟可知，在通過濺鍍和電鍍形成線路層之前，陶瓷基板1上的貫穿孔2已被導電漿料3填滿，過程直觀可控，能夠保證導陶瓷基板1兩側線路層層間導通的可靠性，且在形成金屬線路層a的過程中，濺鍍金屬不會進入貫穿孔2內造成後續工序的污染或線路故障。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
1‧‧‧陶瓷基板
2‧‧‧貫穿孔
3‧‧‧導電漿料
4‧‧‧第一金屬層
5‧‧‧感光膜
6‧‧‧第二金屬層
7‧‧‧保護層
a‧‧‧金屬線路層
無

Claims (9)

  1. 一種雙面直接鍍銅陶瓷電路板，包括：
    陶瓷基板，具有相對設置的兩表面，該兩表面通過預設的貫穿孔連通；
    分別形成於該兩表面上的金屬線路層；以及
    導電漿料，填充並燒結固化於該貫穿孔內以導通該兩表面上的金屬線路層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之雙面直接鍍銅陶瓷電路板，其中，該金屬線路層包括濺鍍於該基板表面的第一金屬層和電鍍於該第一金屬層表面的第二金屬層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之雙面直接鍍銅陶瓷電路板，其中，該導電漿料為導電油墨。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項所述之任一項的雙面直接鍍銅陶瓷電路板，其中，還包括被覆於金屬線路層表面的保護層。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之雙面直接鍍銅陶瓷電路板，其中，該保護層由鎳、金或其合金製成。
  6. 一種雙面直接鍍銅陶瓷電路板的製造方法，包括步驟：
    S1、在陶瓷基板的預定位置設置貫穿孔，連通該基板的兩表面；
    S2、填充導電漿料至該貫穿孔內並燒結固化；以及
    S3、在該陶瓷基板的兩表面上分別形成與燒結後的導電漿料導通的金屬線路層。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之雙面直接鍍銅陶瓷電路板的製造方法，其中，該步驟S2具體包括步驟：
    S201、利用填孔鋼片將導電漿料填壓至該貫穿孔中；
    S202、燒結處理該導電漿料，使其固化並與該貫穿孔的內壁接合。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之雙面直接鍍銅陶瓷電路板的製造方法，其中，該步驟S3具體包括步驟：
    S301、在該基板的兩表面上濺鍍第一金屬層，形成種子層；
    S302、在該第一金屬層表面貼附感光膜，通過曝光、顯影在感光膜上顯示預設的線路圖形，並將線路圖形部分的感光膜去除；
    S303、在第一金屬層表面的線路圖形部電鍍第二金屬層，形成線路；
    S304、將線路部分之外的第一金屬層蝕刻去除，使該第一金屬層和第二金屬層的保留部分共同形成金屬線路層。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之雙面直接鍍銅陶瓷電路板的製造方法，其中，該步驟S304後還包括步驟：
    S305、向該金屬線路層表面鍍附保護層。
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