一种陶瓷基板的表面处理方法技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷基板表面处理方法，涉及半导体元器件领域，旨在解决金属化陶瓷基板表面保护问题，其技术方案要点：（1）一次图形制作：将陶瓷基板贴膜曝光显影蚀刻出金属线路图形；（2）喷胶：在陶瓷基板和线路表面均匀的喷上一层光刻胶；（3）二次图形制作：进行光刻显影，露出金属线路和焊盘；（4）镀导电金属：采用真空溅射工艺镀导电金属，使各金属线路和独立焊盘互相导通；（5）表面电镀：整个陶瓷基板表面电镀镍、金或银，（6）去胶剥离：使用去胶剥离液去除线路间距里的电镀金属材料，形成互相绝缘的线路和焊盘。本发明专利技术的一种陶瓷基板表面处理方法能在陶瓷基板表面镀上一层较厚的镍、金、银等保护层。银等保护层。银等保护层。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷基板的表面处理方法


[0001]本专利技术涉及IGBT加工领域，更具体地说，它涉及一种陶瓷基板表面处理方法。

技术介绍

[0002]在半导体功率器件上，陶瓷基板具有优良的导热好、热膨胀系数小、稳定性好等优点，广泛应用于半导体照明、航天航空、汽车电子、5G通信等
及军用电子组件。一些对焊接要求极高且应用环境苛刻的产品需要对铜层表面进行保护处理，传统的线路板表面处理方式为一次图形蚀刻后进行化学镀，但化学镀的厚度有限，不能像电镀一样可以做到很厚。也有设计导电引线进行电器导通连接，再进行电镀，最后蚀刻掉导电引线，但陶瓷基板的金属线路层很厚，给引线蚀刻带来了困难，且线路更为复杂，很多区域无法设计导电引线。
[0003]因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种陶瓷基板表面处理方法，能够实现在陶瓷基板的金属线路表面电镀金、银的要求，该金、银的厚度远大于传统的化学镀，同时满足线路间的绝缘要求。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种陶瓷基板表面处理方法，包括以下步骤：（1）一次图形制作：将陶瓷基板采用负片工艺进行贴膜曝光显影蚀刻出金属线路图形；（2）喷胶：在陶瓷基板和线路表面均匀的喷上一层光刻胶；（3）二次图形制作：进行光刻显影，露出金属线路和焊盘；（4）镀导电金属：采用真空溅射工艺镀导电金属，使各金属线路和独立焊盘互相导通；（5）表面电镀：整个陶瓷基板表面电镀镍、金、银的一种或几种；（6）去胶剥离：使用去胶剥离液去除线路间距里的电镀金属材料，形成互相绝缘的线路和焊盘。
[0006]本专利技术进一步设置为：所述陶瓷基板为DBC、DBA、AMB或DPC的金属化陶瓷基板。
[0007]本专利技术进一步设置为：所述陶瓷基板的陶瓷种类为氧化铝、氧化锆、氧化锆增强氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅或石英玻璃。
[0008]本专利技术进一步设置为：所述金属线路和焊盘种类为铜或铝。
[0009]本专利技术进一步设置为：所述真空溅射的导电金属为铜、镍、金或银。
[0010]本专利技术进一步设置为：在步骤（2）中所述的喷胶采用超声分散方式，超声频率大于50KHz。
[0011]本专利技术进一步设置为：所述光刻胶为UV光刻胶，厚度大于10μm。
[0012]本专利技术进一步设置为：在步骤（3）中光刻显影所采用的曝光光源为UV光，采用激光直写方式进行直接光刻，显影后露出金属线路和焊盘。
[0013]本专利技术进一步设置为：在步骤（4）中所述真空溅射导电金属的功率为5~10KW，厚度0.5~2μm，整个陶瓷基板表面均匀的溅射上一层导电金属作为导电层使各线路和独立焊盘互相导通。
[0014]本专利技术进一步设置为：在步骤（6）中所述去胶剥离液为50%~100%的NMP甲基吡咯烷酮，温度为80℃，喷淋压力0.2~1MPa。
[0015]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：通过先将金属化陶瓷基板进行图形制作，蚀刻出线路层，采用喷胶、光刻、显影工艺在线路间距的陶瓷表面制作一层阻隔层，然后制作导电层进行电镀，最后去除陶瓷表面的阻隔层，同时也去除了阻隔层表面的金属层，实现金属线路表面电镀镍、金或银的要求。该镍、金或银的厚度远大于传统的化学镀。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的一次图形制作后的陶瓷基板的结构示意图；图2为本专利技术的喷胶工艺后的陶瓷基板的结构示意图；图3为本专利技术的二次图形制作后的陶瓷基板的结构示意图；图4为本专利技术的陶瓷基板经过表面溅射及电镀后的结构示意图；图5为本专利技术的陶瓷基板在去胶剥离后的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0018]一种陶瓷基板表面处理方法，包括以下步骤：（1）一次图形制作：将陶瓷基板采用负片工艺进行贴膜曝光显影蚀刻出金属线路图形，其结构状态如附图1所示；（2）喷胶：在陶瓷基板和线路表面均匀的喷上一层光刻胶，其结构状态如附图2所示；（3）二次图形制作：进行光刻显影，露出金属线路和焊盘，其结构状态如附图3所示；（4）镀导电金属：采用真空溅射工艺镀导电金属，使各金属线路和独立焊盘互相导通；（5）表面电镀：整个陶瓷基板表面电镀镍、金、银的一种或几种形成表面电镀层，其结构状态如附图4所示；（6）去胶剥离：使用去胶剥离液去除线路间距里的电镀金属材料，形成互相绝缘的线路和焊盘，其结构状态如附图5所示。
[0019]其中陶瓷基板包括但不局限于DBC、DBA、AMB或DPC的金属化陶瓷基板。
[0020]其中陶瓷基板的陶瓷种类包括氧化铝(Al2O
3 )、氧化锆(ZrO2)、氧化锆增强氧化铝(ZTA)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)或石英玻璃(SiO2)。
[0021]其中金属线路和焊盘种类包括但不局限于铜(Cu)、铝(Al)。
[0022]其中真空溅射的导电金属包括但不限于铜（Cu）、镍(Ni)、金(Au)、银（Ag）。
[0023]其中表面电镀层包括但不限于镍(Ni)、金(Au)、银（Ag），包括局部金属线路电镀和所有金属线路的电镀。
[0024]其中陶瓷基板的金属层厚度为0.2mm
‑
0.8mm，陶瓷层厚度为0.2mm
‑
2.0mm。
[0025]其中在步骤（2）中所述的喷胶采用超声分散方式，超声频率大于50KHz。
[0026]其中所述光刻胶为UV光刻胶，可在金属化陶瓷基板凹凸不平的线路和陶瓷表面均匀的喷上一层阻隔层，厚度大于10μm。
[0027]其中在步骤（3）中光刻显影所采用的曝光光源为UV光，采用激光直写方式进行直接光刻，显影后露出金属线路和焊盘。
[0028]其中在步骤（4）中所述真空溅射导电金属的功率为5~10KW，厚度0.5~2μm，整个陶瓷基板表面均匀的溅射上一层导电金属作为导电层使各线路和独立焊盘互相导通。
[0029]其中在步骤（6）中所述去胶剥离液为50%~100%的NMP甲基吡咯烷酮，温度为80℃，喷淋压力0.2~1Mpa。
[0030]以下举例作具体说明：首先制备金属化的陶瓷基板：（1）铜片、瓷片清洗：清洗铜片氧化、瓷片污渍等；（2）铜片、瓷片烧结：陶瓷与铜片烧结到一起；然后制备陶瓷基板的线路：（3）一次图形制作：采用负片工艺进行贴膜曝光显影蚀刻出线路、焊盘等图形；再进行喷胶工艺：（4）喷胶：在基板和线路表面均匀的喷上一层光刻胶；其次再进行二次图形制备并进行真空溅射镀铜以及电镀：（5）二次图形制作：曝光显影，露出线路和焊盘；（6）真空溅射铜：使各线路和独立焊盘互相导通；（7）表面电镀：整个基板表面电镀镍和金；最后进行剥胶获得成品：（8）去胶剥离：高压去胶液去除线路间距里的导电层(镍和金)，形成互相绝缘的线路和焊盘。
[0031]其中步骤（1）的清洗包含碱性除油、酸洗和超声纯水洗，然后烘干；所用铜片为132*本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷基板表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）一次图形制作：将陶瓷基板采用负片工艺进行贴膜曝光显影蚀刻出金属线路图形；（2）喷胶：在陶瓷基板和线路表面均匀的喷上一层光刻胶；（3）二次图形制作：进行光刻显影，露出金属线路和焊盘；（4）镀导电金属：采用真空溅射工艺镀导电金属，使各金属线路和独立焊盘互相导通；（5）表面电镀：整个陶瓷基板表面电镀镍、金、银的一种或几种；（6）去胶剥离：使用去胶剥离液去除线路间距里的光刻胶及其表面的金属材料，形成互相绝缘的线路和焊盘。2.根据权利要求1所述的一种陶瓷基板表面处理方法，其特征在于，所述陶瓷基板为DBC、DBA、AMB或DPC的金属化陶瓷基板。3.根据权利要求1或2所述的一种陶瓷基板表面处理方法，其特征在于，所述陶瓷基板的陶瓷种类为氧化铝、氧化锆、氧化锆增强氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅或石英玻璃。4.根据权利要求1所述的一种陶瓷基板表面处理方法，其特征在于，所述金属线路和焊盘种类为铜或铝。5.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：管鹏飞，周鹏程，刘井坤，孙青春，王斌，
申请(专利权)人：江苏富乐华功率半导体研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：