一种陶瓷封装基板的制作方法和陶瓷封装基板技术

技术编号:15448375 阅读:221 留言:0更新日期:2017-05-31 09:23
本发明专利技术实施例公开了一种陶瓷封装基板的制作方法和陶瓷封装基板,其中所述方法包括在预处理过的陶瓷基板上制作导电膜层;在所述导电膜层上制作掩膜层;根据预设的电路图形对所述掩膜层和所述导电膜层进行图形化处理,并得到图形化的电路基层;对所述图形化的电路基层进行全板电镀处理,将所述电路基层的金属膜层加厚;去除非图形化部分的所述导电膜层和所述掩膜层。本发明专利技术使得陶瓷封装基板的制作工艺流程更优化,工序更为简单,成本投入更低。

Method for manufacturing ceramic packaging substrate and ceramic packaging substrate

The embodiment of the invention discloses a manufacturing method of a ceramic packaging substrate and ceramic packaging substrate, wherein the method includes forming a conductive layer ceramic substrate of the pre treated; making the mask layer on the conductive layer; according to the preset on the circuit pattern on the mask layer and the conductive layer is patterned processing and graphic base circuit; circuit base on the patterned electroplating processing board, the thick metal film of the circuit base; the conductive film and the non graphical part of the mask layer is removed. The invention makes the technological process of the ceramic packaging substrate more optimized, the process is simpler and the cost is lower.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷基板领域,具体涉及一种陶瓷封装基板的制作方法和陶瓷封装基板
技术介绍
随着多芯片高集成器件、大功率半导体器件和激光二极管元器件等新一代大功率电子电力器件的发展,大功率器件所产生的热量也在不断增加,散热问题变得越来越重要。因此,选择一种具有高热导率、高电阻率和低膨胀系数的封装材料正是解决大功率器件封装的关键要素。而氮化铝(AlN)陶瓷具有高导热系数,线膨胀系数与常规芯片(如LED芯片)相匹配,绝缘性好等理想的综合优点,能很好的符合大功率芯片和高密度集成封装的各项要求。陶瓷封装基板的线路制造方法主要通过借鉴原来线路板制造行业中的光刻显影的方法,采用干法刻蚀或者湿法刻蚀的工艺技术来制备封装基板的电子线路。这种方法就是目前工业中能够大批量产业化的直接镀铜法(DPC法),在LED功率器件的封装基板(如氧化铝陶瓷封装基板)中得到了成熟的应用。近些年来,也出现了一些新颖的比较高效率的陶瓷封装基板制备技术。其中,直接丝印金属层的制造方法就是比较成熟的一种。这种方法是直接把铜浆丝印到陶瓷基板上,再经过高温烧结,从而制备成陶瓷封装基板。但这些陶瓷封装基板的制备技术都存在各种不足和缺点。直接镀铜法的工艺工序繁杂,生产时间周期较长,需要的设备昂贵并且较多,污染严重等缺点。如专利CN201210139133.8中所述,其描述的就是一种目前工业生产中比较成熟的制备LED陶瓷封装基板的直接镀铜法(DPC法)。而直接丝印金属层的方法,虽然工艺步骤简单,但所需的丝印设备精度要求高,需要的丝印铜浆严重依赖进口,需要上千度的高温真空或者氮气保护烧结烘箱等,造成了比直接镀铜法更高的制造成本。如专利CN201410477530.5中所述,提出了一种丝印图形的氮化铝陶瓷封装基板的制备方法。这种方法还有一个很明显的缺点就是,丝印的铜层厚度较薄,限制了其在大功率和高集成芯片封装的应用。另外,还有一些新方法只是对某一工序进行了优化,如专利CN201610182149.5中所述,提出了一种调整陶瓷基板金属化膜系工艺,将现有的金铬层金属化膜系调整为钛钨层金属膜系,提高产品效率的方法。在陶瓷封装基板的制备中起到了一定的改善作用,但其工艺还是较为复杂,设备需求多且昂贵,使得陶瓷封装基板的制备成本较高。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提出一种陶瓷封装基板的制作方法和陶瓷封装基板,以解决现有技术中存在的工艺复杂、设备需求多且昂贵以及成本较高的问题。一方面,本专利技术实施例提供了一种陶瓷封装基板的制作方法,包括:在预处理过的陶瓷基板上制作导电膜层;在导电膜层上制作掩膜层;根据预设的电路图形对掩膜层和导电膜层进行图形化处理,并得到图形化的电路基层;对上述图形化的电路基层进行全板电镀处理,将电路基层的金属膜层加厚;去除非图形化部分的导电膜层和掩膜层。示例性地,对陶瓷基板的预处理包括表面微蚀粗化、酸碱处理或者超声清洗中的至少一种。示例性地,导电膜层为金属导电膜层,掩膜层为油墨,根据预设的电路图形对掩膜层和导电膜层进行图形化处理,并得到图形化的电路基层包括:根据预设的电路图形,采用激光对掩膜层进行刻蚀气化,得到图形化的电路基层。示例性地,金属导电膜层为合金膜层,包括钛金属薄膜和铜金属薄膜,钛金属薄膜的厚度为100-500nm,铜金属薄膜的厚度为600-1500nm,油墨的厚度为30-100μm。示例性地,陶瓷基板的金属膜层的厚度与掩膜层的厚度一致。示例性地,导电膜层为有机导电膜层,掩膜层为油墨,根据预设的电路图形对掩膜层和导电膜层进行图形化处理,并得到图形化的电路基层包括:根据预设的电路图形,采用激光对掩膜层和有机导电膜层进行刻蚀气化,并对陶瓷基板进行激光金属化处理,得到图形化的电路基层。示例性地,有机导电膜包括导电聚乙烯薄膜,有机导电膜的厚度为10-100μm,油墨的厚度为10-100μm。示例性地,陶瓷基板的金属膜层的厚度与掩膜层和有机导电膜层的总厚度一致。另一方面,本专利技术实施例还提供了一种陶瓷封装基板,包括陶瓷基板以及该陶瓷基板上图形化的电路基层,电路基层根据预设的电路图形对所述陶瓷基板上的掩膜层和导电膜层进行图形化处理得到,电路基层上形成有加厚的金属膜层。示例性地,导电膜层为金属导电膜层,掩膜层为油墨,电路基层根据预设的电路图形对陶瓷基板上的掩膜层进行刻蚀气化得到。示例性地,导电膜层为有机导电膜层,掩膜层为油墨,电路基层根据预设的电路图形对陶瓷基板上的掩膜层和有机导电膜层进行刻蚀气化,并对陶瓷基板进行激光金属化处理得到。本专利技术实施例提供的陶瓷封装基板的制作方法和陶瓷封装基板,通过在预处理过的陶瓷基板上制作导电膜层,在导电膜层上制作掩膜层,并根据预设的电路图形对掩膜层和导电膜层进行图形化处理得到图形化的电路基层以及对上述图形化的电路基层进行全板电镀处理,将电路基层的金属膜层加厚,最后去除非图形化部分的导电膜层和掩膜层制作陶瓷封装基板,克服了陶瓷封装基板制造工艺制程复杂,产品周期较长,效率低和成本高等缺点。金属导电膜结合全板电镀技术方案精简了旧工艺繁琐的工序流程,缩短生产周期,降低了成本,提高了产品的生产效率。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种陶瓷封装基板的制作方法流程示意图;图2为本专利技术实施例二提供的依次覆盖上金属导电膜层和掩膜层的陶瓷基板侧面结构图;图3为本专利技术实施例二提供的激光图形化刻蚀掩膜层的陶瓷基板侧面结构图;图4为本专利技术实施例二提供的电镀加厚金属膜层后去除多余掩膜层和金属导电膜层的侧面结构图;图5为本专利技术实施例三提供的依次覆盖上有机导电膜层和掩膜层的陶瓷基板侧面结构图;图6为本专利技术实施例三提供的激光图形化刻蚀掩膜层和有机导电膜层的陶瓷基板侧面结构图;图7为本专利技术实施例三提供的电镀加厚金属膜层后去除多余掩膜层和有机导电膜层的侧面结构图;图8为本专利技术实施例四提供的一种陶瓷封装基板的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术,而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种陶瓷封装基板的制作方法流程示意图。本实施例中的陶瓷封装基板的制作方法可以用于陶瓷封装基板,满足陶瓷封装基板在大功率、多芯片器件封装领域日益严苛的封装要求。本实施例提供的陶瓷封装基板的制作方法包括:S110、在预处理过的陶瓷基板上制作导电膜层。示例性地,对陶瓷基板的预处理包括表面微蚀粗化、酸碱处理或者超声清洗中的至少一种,采用上述方法对陶瓷基板进行预处理,接着放入烘箱进行烘干,以去除陶瓷基板表面的杂质和污垢。烘箱优先选用氮气保护或者真空烘箱,烘干温度设置为150℃。导电膜层可以通过丝印、涂布、贴膜或者真空镀膜的方法制备。S120、在导电膜层上制作掩膜层。掩膜层通常为线路板行业中不导电的油墨或者干膜等,可以通过丝印或者贴膜的方法制备。S130、根据预设的电路图形对掩膜层和导电膜层进行图形化处理,并得到图形化的电路基层。可选地,采用激光技术制作更精确的电路图形,使得图形化的电路基层更加精确和完整,激光加工可以根据封装基板的不同工艺制程条件选用不同功率和波长的激光来加工。激光功率一般选用10-100W,波长本文档来自技高网
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一种陶瓷封装基板的制作方法和陶瓷封装基板

【技术保护点】
一种陶瓷封装基板的制作方法,其特征在于,包括:在预处理过的陶瓷基板上制作导电膜层;在所述导电膜层上制作掩膜层;根据预设的电路图形对所述掩膜层和所述导电膜层进行图形化处理,并得到图形化的电路基层;对所述图形化的电路基层进行全板电镀处理,将所述电路基层的金属膜层加厚;去除非图形化部分的所述导电膜层和所述掩膜层。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷封装基板的制作方法,其特征在于,包括:在预处理过的陶瓷基板上制作导电膜层;在所述导电膜层上制作掩膜层;根据预设的电路图形对所述掩膜层和所述导电膜层进行图形化处理,并得到图形化的电路基层;对所述图形化的电路基层进行全板电镀处理,将所述电路基层的金属膜层加厚;去除非图形化部分的所述导电膜层和所述掩膜层。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预处理包括表面微蚀粗化、酸碱处理或者超声清洗中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述导电膜层为金属导电膜层,所述掩膜层为油墨,所述根据预设的电路图形对所述掩膜层和所述导电膜层进行图形化处理,并得到图形化的电路基层包括:根据预设的电路图形,采用激光对所述掩膜层进行刻蚀气化,得到图形化的电路基层。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述金属导电膜层为合金膜层,包括钛金属薄膜和铜金属薄膜,所述钛金属薄膜的厚度为100-500nm,所述铜金属薄膜的厚度为600-1500nm,所述油墨的厚度为30-100μm。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述陶瓷基板的金属膜层的厚度与所述掩膜层的厚度一致。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述导电膜层为有机导电膜层,所述掩膜层为油墨,所述根据预设...

【专利技术属性】
技术研发人员:李顺峰
申请(专利权)人:江苏华功第三代半导体产业技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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