一种双面导通陶瓷线路板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双面导通陶瓷线路板的制备方法，该方法包含：S1、穿孔：在陶瓷基板上穿设通孔得到穿孔陶瓷基板；S2、金属化：清洗穿孔陶瓷基板后，在穿孔陶瓷基板表面涂覆第一金属层，得到金属化陶瓷基板；S3、图形电镀：第一金属层的表面上贴干膜，经过图形转移获得线路图案，并在线路图案上电镀第二金属层，以使通孔处至少含有部分电镀有第二金属层的线路，得到可双面导通的电镀陶瓷线路板。本发明专利技术可获取导通的双面陶瓷线路板，实现陶瓷基板的正反面导通，能更好地满足封装的要求，双面导通的陶瓷线路板精细度高，可满足复杂线路的应用场合。

A double-sided conductive ceramic circuit board and its preparation method

The invention discloses a preparation method of a double-sided conducting ceramic circuit board. The method includes: S1, perforation: perforated ceramic substrate on the ceramic substrate; S2 and metallization: after the cleaning of the perforated ceramic substrate, the first metal layer is coated on the surface of the perforated ceramic substrate, and the metallized ceramic substrate is obtained; S3 and graphics are obtained. Electroplating: the first metal layer on the surface of a dry film, through the graphic transfer to get line pattern, and electroplating second metal layer on the line pattern to make the hole at least part of the electroplated second metal layers of the line, to get a double-sided conduction of electroplated ceramic circuit board. The invention can obtain the double sided ceramic circuit board which is guided to realize the positive and reverse side of the ceramic substrate, and can better meet the requirements of the packaging. The ceramic circuit board with double side conduction is of high precision and can meet the application situation of the complex line.

【技术实现步骤摘要】
一种双面导通陶瓷线路板及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷线路板制备领域，特别涉及一种双面导通陶瓷线路板及其制备方法。
技术介绍
目前，用于封装晶体管的基板主要为采用直接覆铜(DBC)工艺制备的陶瓷基板。当选用氧化铝陶瓷材料时，该种基板的导热系数为20-25W×(m×K)-1，导热性能优良；基板表面还可以根据需要刻蚀出各种图案，作为芯片焊接衬底及主电极和控制电极的焊接支架。采用该种基板的另一个重要考虑是DBC陶瓷板的表面金属层厚度较大，载流能力较强。然而，在DBC陶瓷基板的制备过程中，需要的温度较高，铜箔在高温条件下容易发生翘曲，陶瓷基片和铜箔的导热系数差异可能会导致高温下陶瓷基片表面产生裂纹；铜箔或陶瓷基片的表面处理过程中往往会生成的不连续的氧化层，致使铜箔和陶瓷板之间的过渡层(铜氧共晶层)存在着微气孔，这些微气孔会增加陶瓷基板与铜箔之间的传热阻力、降低基板各层之间的结合强度、削弱基板的抗热冲击能力。此外，DBC基板表面线路的制作采用的是化学腐蚀工艺，这使得表面图形的线宽不能小于100μm，难以满足对线路精准度要求较高的IGBT模块的封装要求。因此，需要开发出线路更高，且能满足更多复杂场合的陶瓷线路板，成为目前陶瓷线路板制备领域的发展趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双面导通陶瓷线路板及其制备方法，通过在陶瓷基板上面穿设通孔，经过清洗后在陶瓷基板正反面实现金属化，然后利用图形电镀的工艺加厚金属，再经过褪膜蚀刻得到高精度的线路，最后在线路表面做防氧化及线路的金属化处理，得到导通的双面陶瓷线路板，并满足封装的要求，可以满足复杂线路的应用场合。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种双面导通陶瓷线路板的制备方法，该方法包含：S1、穿孔：在陶瓷基板上穿设通孔得到穿孔陶瓷基板；S2、金属化：清洗穿孔陶瓷基板后，在所述穿孔陶瓷基板表面涂覆第一金属层，得到金属化陶瓷基板；S3、图形电镀：将所述金属化陶瓷基板经过图形转移获得线路图案，并在所述线路图案上电镀第二金属层，以使所述通孔处至少含有部分电镀有第二金属层的线路，得到可双面导通的电镀陶瓷线路板。优选地，双面导通陶瓷线路板的制备方法还进一步包含：S4、褪膜蚀刻：将电镀陶瓷线路板的第一金属层表面贴上的干膜去除后，再通过蚀刻去除所述电镀陶瓷线路板表面的第一金属层，得到褪膜蚀刻陶瓷线路板。优选地，双面导通陶瓷线路板的制备方法还进一步包含：S51、将所述褪膜蚀刻陶瓷线路板的线路表面设置有防氧化处理层；和/或S52、所述褪膜蚀刻陶瓷线路板的线路表面附着有第三金属层。优选地，所述陶瓷基板包含氧化铝、氮化铝和氮化硅；所述陶瓷基板的穿孔方式包含机械穿孔方式和激光穿孔方式；所述通孔的孔径大小范围为10μm-1000μm。优选地，所述穿孔陶瓷基板金属化的方式包含电子束金属化方式和磁控溅射金属化方式。优选地，所述第一金属层包含Cr、Ni、Cu、Ti、TiW、Au、Sn中的任意一种或者它们的组合；所述第一金属层的厚度范围为0.01μm-10μm。优选地，所述第二金属层的厚度范围为0.1μm-500μm。优选地，所述防氧化处理层包含机械处理防氧化处理层和化学腐蚀处理防氧化处理层。优选地，所述第三金属层的附着方法包含电镀方法和化学镀方法；所述第三金属层包含Ni、Br、Au、Cu、Sn、Ag中的任意一种或者它们的组合；所述第三金属层的厚度范围为0.01μm-10μm。本专利技术还提供了一种采用如上文所述的制备方法的双面导通陶瓷线路板，所述双面导通陶瓷线路板穿设有通孔，所述通孔处至少含有部分经过金属化、图形转移以及电镀金属层的线路，使得所述双面导通陶瓷线路板可双面导通。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术在陶瓷基板上面穿设通孔，并依次经过经过清洗、金属化、图形转移和电镀加厚，可实现双面导通的陶瓷线路板。(2)本专利技术还可将双面导通的陶瓷线路板经过褪膜蚀刻可以得到高精度的线路。(3)本专利技术还通过进行防氧化处理，以避免双面陶瓷线路板的线路被腐蚀，同时还在铜线路基础上涂覆其他比铜焊接性更好的金属，使得满足封装的要求，更加方便，可以满足复杂线路的应用场合。附图说明图1本专利技术双面导通陶瓷线路板的制备方法流程示意图；图2本专利技术未处理的整块陶瓷基板示意图；图3本专利技术经过穿孔的陶瓷基板示意图；图4本专利技术经过金属化的陶瓷基板示意图；图5本专利技术经过图形电镀的陶瓷基板示意图；图6本专利技术经过褪膜蚀刻的陶瓷基板示意图；图7本专利技术表面氧化处理及附着金属的陶瓷基板示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种双面导通陶瓷线路板及其制备方法，为了使本专利技术更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式对专利技术进一步说明。如图1所示，本专利技术的双面导通陶瓷线路板的制备方法的步骤为：S1、陶瓷穿孔：在一整块陶瓷基板1(如图2所示)上面穿设通孔，得到穿孔陶瓷基板101(如图3所示)。其中，陶瓷基板1可以是氧化铝、氮化铝、氮化硅等材质。陶瓷基板1进行穿设通孔的方式可使用机械方式或激光(Laser)方式。通孔的孔径范围为10μm-1000μm。S2、陶瓷基板金属化：将穿孔陶瓷基板101经过清洗后，在该穿孔陶瓷基板101的表面涂覆上一层薄膜金属(记为第一金属层A)，得到金属化陶瓷基板102(如图4所示)。其中，将穿孔陶瓷基板101进行金属化可以使用电子束(E-beam)方式或者磁控溅射方式等。涂覆的第一金属层A的金属材料包括Cr、Ni、Cu、Ti、TiW、Au、Sn里面的一种或者它们的任意组合。第一金属层A的厚度范围为0.01μm-10μm。S3、图形电镀：在金属化陶瓷基板102的第一金属层A的表面上贴干膜，然后经过图形转移，获得线路图案，再在线路图案上进行电镀第二金属层B(例如铜)形成铜线路，则通孔处至少含有部分铜线路，即电镀陶瓷线路板103的铜线路为双面铜线路结构，从而得到可双面导通的电镀陶瓷线路板103(如图5所示)。其中，电镀加厚的第二金属层B的厚度范围为0.1μm-500μm。S4、褪膜蚀刻：将电镀陶瓷线路板103的第一金属层A的表面上的干膜去除，再采用蚀刻的方式去除电镀陶瓷线路板103表面除了铜线路以外的第一金属层A，以获得具备精细线路的铜线路，得到褪膜蚀刻陶瓷线路板104(如图6所示)。S5、表面处理：S51、将褪膜蚀刻陶瓷线路板104的表面的精细铜线路进行防氧化处理(即在该褪膜陶瓷基板104需要保护的线路表面设有一防氧化处理层D)，防止表面精细铜线路的酸或碱腐蚀。本实施例在褪膜陶瓷基板104表面设置防氧化处理层D的前提是需要保证褪膜蚀刻陶瓷线路板104的双面导通功能即可，例如，防氧化处理层D可设置在精细铜线路的一侧，也可以在精细铜线路的两侧，本专利技术对此不做限制。S52、在除去设有防氧化处理层D位置的其他精细铜线路表面上附着一层金属(记为第三金属层C)，用以改善精细铜线路的焊接不良的问题，使得满足封装的要求，更加方便，最终得到一种可正反面导通的并含有精细线路的双面导通陶瓷线路板(如图7所示)。其中，防氧化处理包括机械处理、化学腐蚀等处理方法。表面精细线路上进行附着第三金属层C的方法可以使用电镀或者化学镀的方法，该附着的第三金属层C的金属材料包括Ni、Br、Au、Cu、Sn、Ag里面的一种或者它们的任意组合。第三金属层C的厚度范围为0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双面导通陶瓷线路板的制备方法，其特征在于，该方法包含：S1、穿孔：在陶瓷基板(1)上穿设通孔得到穿孔陶瓷基板(101)；S2、金属化：清洗穿孔陶瓷基板(101)后，在所述穿孔陶瓷基板(101)表面涂覆第一金属层(A)，得到金属化陶瓷基板(102)；S3、图形电镀：将所述金属化陶瓷基板(102)经过图形转移获得线路图案，并在所述线路图案上电镀第二金属层(B)，以使所述通孔处至少含有部分电镀有第二金属层(B)的线路，得到可双面导通的电镀陶瓷线路板(103)。

【技术特征摘要】
1.一种双面导通陶瓷线路板的制备方法，其特征在于，该方法包含：S1、穿孔：在陶瓷基板(1)上穿设通孔得到穿孔陶瓷基板(101)；S2、金属化：清洗穿孔陶瓷基板(101)后，在所述穿孔陶瓷基板(101)表面涂覆第一金属层(A)，得到金属化陶瓷基板(102)；S3、图形电镀：将所述金属化陶瓷基板(102)经过图形转移获得线路图案，并在所述线路图案上电镀第二金属层(B)，以使所述通孔处至少含有部分电镀有第二金属层(B)的线路，得到可双面导通的电镀陶瓷线路板(103)。2.如权利要求1所述的双面导通陶瓷线路板的制备方法，其特征在于，进一步包含：S4、褪膜蚀刻：将电镀陶瓷线路板(103)的第一金属层(A)表面贴上的干膜去除后，再通过蚀刻去除所述电镀陶瓷线路板(103)表面的第一金属层(A)，得到褪膜蚀刻陶瓷线路板(104)。3.如权利要求2所述的双面导通陶瓷线路板的制备方法，其特征在于，还进一步包含：S51、将所述褪膜蚀刻陶瓷线路板(104)的线路表面设置有防氧化处理层(D)；和/或S52、所述褪膜蚀刻陶瓷线路板(104)的线路表面附着有第三金属层(C)。4.如权利要求1所述的双面导通陶瓷线路板的制备方法，其特征在于，所述陶瓷基板(1)包含氧化铝、氮化铝和氮化硅；所述陶瓷基板(1)的穿孔方式包含机械穿孔方式和激光穿孔方式；所述通...

【专利技术属性】
技术研发人员：章帅，徐慧文，于正国，
申请(专利权)人：赛创电气铜陵有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34