CN102254832A

CN102254832A - 陶瓷基板制造方法

Info

Publication number: CN102254832A
Application number: CN2010101811937A
Authority: CN
Inventors: 林文新
Original assignee: Holy Stone Enterprise Co Ltd
Current assignee: Holy Stone Enterprise Co Ltd
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2011-11-23

Abstract

一种陶瓷基板制造方法，其步骤是在陶瓷基板上先贴附干膜层，并对干膜层进行曝光显影而形成预设线路布局的路径，再于陶瓷基板与干膜层上涂布第一金属层，则第一金属层上为镀设铜层，且对陶瓷基板上的干膜层、第一金属层及铜层进行研磨、切割并整平，即可将干膜层由陶瓷基板上移除，而在陶瓷基板上形成适当高度的铜层后，由陶瓷基板的铜层表面进行电镀第二金属层，即完成陶瓷基板的制造，不需经由蚀刻工艺作业，即不会产生废弃蚀刻液，避免造成对人体伤害及环境污染，依此制造的陶瓷基板线路，不管金属层多厚，所生产出来的线路皆无梯度，且形成的线路上底及下底尺寸接近一样，可制作业界高精密度的陶瓷基板。

Description

陶瓷基板制造方法

技术领域

本发明为有关一种陶瓷基板制造方法，尤其指可通过电镀、切割等加工工艺进行制造陶瓷基板的方法，利用电镀加工与切割、研磨作业，不必通过蚀刻液的蚀刻工艺，避免对人体或环境形成伤害，依此制造的陶瓷基板线路，不管金属层多厚，所生产出来的线路皆无梯度，且形成的线路上底及下底尺寸接近一样，可制作业界高精密度的陶瓷基板。

背景技术

按，随着科技发展的突飞猛进及人类对更高生活质量的追求，所以对于许多产品的应用特性趋向极为严格的要求，造成新开发材料的使用成为必要的手段，而现今的集成电路封装工艺，受追求传输效率更佳以及体积小型化的影响(如行动电话、迷你笔记型计算机的电子组件)，因此业界对这方面投入了相当可观的研究经费，而经过多年的研究后，发明一种以使用陶瓷材质所制成的陶瓷基板，而陶瓷基板具有优良的绝缘性、化学安定性、电磁特性、高硬度、高热导、耐磨耗及耐高温，所以陶瓷基板所可达成的功效远比传统基板更好，因此，陶瓷基板于目前在被使用的频率上也就越来越高。

然而，一般陶瓷基板上利用热压合方式附着有金属层、导电层后，需利用干膜层贴附于导电层上，并进行曝光显影及蚀刻作业，让所需的金属层及导电层留下形成线路，由于金属层通常具有较难蚀刻的特性，导致蚀刻过程中蚀刻液对导电层产生较多的移除，因为曝光显影时已将预定线路的图案显示于干膜层上，在陶瓷基板的加工工艺中，使用过的蚀刻液(大都为氯化铁或氯化铜等化学液剂)，不仅造成对人体的伤害，使用后的废弃处理则容易形成对环境的污染。

如何解决公知陶瓷基板在工艺上因使用蚀刻液所产生伤害人体、污染环境的问题与缺失，即为从事此行业的相关厂商亟欲研究改善的方向所在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷基板的制造方法，可改变陶瓷基板制造方式，不利用蚀刻作业制造的陶瓷基板制造方法。

为实现上述目的，本发明提供的陶瓷基板制造方法，指可通过电镀、切割等加工工艺进行制造陶瓷基板的方法，其步骤为：

(a)陶瓷基板上贴附干膜层；

(b)对干膜层进行曝光显影，而于干膜层上形成预设路径；

(c)再于陶瓷基板与干膜层上涂布第一金属层；

(e)第一金属层上镀铜层；

(f)对陶瓷基板上的干膜层、第一金属层及铜层进行切割、研磨，并将干膜层由陶瓷基板上移除；

(g)陶瓷基板上形成适当高度的铜层；

(h)陶瓷基板的铜层表面予以电镀第二金属层，即完成陶瓷基板的制造。

所述的陶瓷基板制造方法，其中，该陶瓷基板为利用软生胚所烧结制成，并进行打孔后形成具一个或一个以上贯穿孔的陶瓷基板。

所述的陶瓷基板制造方法，其中，该软生胚为利用氮化铝(AlN)或氧化铝(Al₂O₃)材质制成。

所述的陶瓷基板制造方法，其中，该第一金属层为镍、铬、硅(Ni/Cr/Si)、镍铬硅合金(Ni/Cr/Si)或镍铬硅与铜的合金(Ni/Cr/Si+Cu)、铁钴合金(Fe/Co)、铁钴镍合金(Fe/Co/Ni)材质所制成，且介质层的厚度可为0.15μm～0.5μm。

所述的陶瓷基板制造方法，其中，该铜层通过电镀、蒸镀、溅镀的加工方式成型于第一金属层上，且铜层的厚度可为50μm～75μm。

所述的陶瓷基板制造方法，其中，该铜层表面通过电镀、蒸镀或溅镀的加工方式所镀的第二金属层，为镍/金/银(Ni/Au/Ag)的材质的第二金属层。

本发明不需经由蚀刻工艺作业，即不会产生废弃蚀刻液，避免造对成人体伤害及环境污染。

附图说明

图1为本发明的制造方法流程图。

图2为本发明的工艺的立体外观图。

图3为本发明的陶瓷基板成型前的侧视剖面图。

图4为本发明的侧视剖面图。

附图中主要元件符号说明：

1陶瓷基板，11贯穿孔，2干膜层，3第一金属层，4铜层，5第二金属层。

具体实施方式

本发明的制造方法，其步骤是在陶瓷基板上先贴附干膜层(Dryfilm)，并进行曝光显影而形成预设线路布局的路径，再于陶瓷基板与干膜层上涂布第一金属层，且对陶瓷基板上的干膜层、第一金属层及铜层进行切割并整平，则将干膜层由陶瓷基板上移除，而在陶瓷基板上形成适当高度的铜层后，由陶瓷基板的铜层表面进行电镀第二金属层，即完成陶瓷基板的制造，不需经由蚀刻工艺作业，即不会产生废弃蚀刻液，避免造对成人体伤害及环境污染。

本发明的制造方法，先对陶瓷基板进行打孔，则利用陶瓷基板的一侧表面或二侧表面，进行镀铜层及镀合金层(可为镀镍/金/银〔Ni/Au/Ag〕等)的加工作业，成型为陶瓷基板上的金属电极层。

为能够更加了解本发明所采用的技术手段及其构造，以下结合附图并列举较佳实施例作详细说明。

请参阅图1、2、3、4所示，为本发明的流程图、工艺的立体外观图、陶瓷基板成型前的侧视剖面图、侧视剖面图，由图中可以清楚看出，陶瓷基板1的加工制造方法，其制造步骤为：

(100)在陶瓷基板1上预先打孔，再进行贴附干膜层2。

(101)对干膜层2进行曝光显影的加工，而于干膜层2上形成预设电路布局的路径。

(102)再于陶瓷基板1与干膜层2上，涂布有极薄厚度的第一金属层3。

(103)且于第一金属层3上，为电镀有铜层4。

(104)对陶瓷基板1上的干膜层2、第一金属层3及铜层4进行适当高度的切割或研磨，并将干膜层2由陶瓷基板1上移除。

(105)则在陶瓷基板1上形成有适当高度的铜层4。

(106)并于陶瓷基板1的铜层4表面予以电镀第二金属层5，即完成陶瓷基板1的制造。

而上述关于本发明的陶瓷基板1的制造步骤，是利用氮化铝(AlN)或氧化铝(Al₂O₃)材质，则陶瓷基板1是利用软生胚所烧结制成，并进行打孔后形成具一个或一个以上贯穿孔11的陶瓷基板1，即可于陶瓷基板1表面以镀膜方式(coating)镀上第一金属层3，则第一金属层3可为镍、铬、硅或镍铬硅合金、镍铬硅与铜的合金(Ni/Cr/Si+Cu)、铁钴合金(Fe/Co)、铁钴镍合金(Fe/Co/Ni)等材质所制成，并为极薄的厚度，且第一金属层3的厚度可为0.15μm～0.5μm。

且陶瓷基板1于表面所贴附的干膜层2，是针对干膜层2(Dryfilm)进行光学微影技术的曝光显影处理，则供预设线路处的干膜层2去除，再于预设线路处未受干膜层2遮挡的位置，利用镀膜方式镀上第一金属层3后，再于第一金属层3上通过电镀、蒸镀、溅镀等加工作业，镀设以铜材质所制成的铜层4，即完成于陶瓷基板1上电镀迭层加工(Lapping)的作业，且铜层4的厚度可为50μm～75μm，则当陶瓷基板1上的铜层4成型后，又于铜层4的外表面利用电镀、蒸镀、溅镀等加工作业，电镀第二金属层5，该第二金属层5并可为镍/金/银(Ni/Au/Ag)等材质的金属，并不会对任何的电镀材质产生氧化、腐蚀等伤害，确保陶瓷基板1上各电镀层的完整性、实用性；则可将加工完成的陶瓷基板1应用于功高功率发光二极管(LED)、燃料电池、太阳能板、太阳能电池等各种电路、电极的用途。

再者上述陶瓷基板1表面镀上第一金属层3的方法，可为溅镀钛金属或利用纳米接口活性剂，对陶瓷基板1进行表面改质，再镀上镍、铬、金、银等金属，然而有关镀上第一金属层3的方法为公知技术，且细部工艺非本发明的技术特征、要点，不再赘述。

而本发明的陶瓷基板1的加工工艺，不需通过蚀刻液的加工，则在工艺中不会对工作人员的身体造成伤害，亦或有废弃的蚀刻液导致环境污染的问题发生，且陶瓷基板1的加工过程中，不必在加工工艺中清理陶瓷基板1上残留蚀刻液的作业、不使用蚀刻液也可减少因蚀刻易所造成的工安意外事故发生，加速生产工艺的进行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，非因此局限本发明的权利范围，本发明的陶瓷基板1进行加工制造的方法，是在陶瓷基板1上先行打设贯穿孔11后，则于陶瓷基板1的一侧或二侧表面，予以贴附干膜层2并经曝光显影工艺后，即依序成型第一金属层3、铜层4，且通过切割作业将干膜层2、第一金属层3、铜层4予以进行适当厚度的切割、研磨、整平，再于铜层4外电镀第二金属层5以完成陶瓷基板1的加工，可达到不需通过蚀刻液的加工步骤，以快速进行陶瓷基板1加工的目的，并避免蚀刻液造成对人体的伤害、不致造成对环境的污染等优点，更降低陶瓷基板1加工过程中的意外发生的实用功效，故举凡可达成前述效果的工艺、加工方法等及构造、装置，皆应受本发明所涵盖，此种简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的权利范围内。

上述本发明的陶瓷基板制造方法，于实际实施制造作业时，为可具有下列各项优点，如：

(1)陶瓷基板1的加工过程，不需使用蚀刻液，即不会产生废弃的蚀刻液，可以避免蚀刻液对人员身体造成伤害，亦可防止废弃蚀刻液对环境造成污染，并减少清理蚀刻液所需的时间，使陶瓷基板1的加工工艺更为安全、迅速，依此制造的陶瓷基板1线路，不管金属层多厚，所生产出来的线路皆无梯度，且形成的线路上底及下底尺寸接近一样，可制作业界高精密度的陶瓷基板1。

(2)陶瓷基板1上成型的干膜层2、第一金属层3及铜层4，是利用切割方式将适当高度予以切除，则在陶瓷基板1上成型适当的第一金属层3、铜层4，即可在外部表面电镀镍/金/银材质的第二金属层5，不会对任何材质产生氧化、腐蚀的伤害。

本发明为主要针对陶瓷基板的加工工艺的设计，为通过陶瓷基板一侧表面或二侧表面，分别贴附干膜层，再由电镀或蒸镀、溅镀等加工方式，依序成型第一金属层、铜层，并经过切割、研磨、整平加工后镀上第二金属层，以达到避免蚀刻液对人体伤害或环境产生污染，不需使用蚀刻液的加工作业为主要保护重点，且减少加工工艺中因蚀刻液所造成的诸多不便，而能加速陶瓷基板的制造步骤等实用的功能，惟，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，非因此即局限本发明的权利范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所为的简易修饰、替换及等效原理变化，均应同理包含于本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种陶瓷基板制造方法，指可通过电镀、切割等加工工艺进行制造陶瓷基板的方法，其步骤为：

(a)陶瓷基板上贴附干膜层；

(b)对干膜层进行曝光显影，而于干膜层上形成预设路径；

(c)再于陶瓷基板与干膜层上涂布第一金属层；

(e)第一金属层上镀铜层；

(g)陶瓷基板上形成适当高度的铜层；

2.如权利要求1所述的陶瓷基板制造方法，其中，该陶瓷基板为利用软生胚所烧结制成，并进行打孔后形成具一个或一个以上贯穿孔的陶瓷基板。

3.如权利要求2所述的陶瓷基板制造方法，其中，该软生胚为利用氮化铝或氧化铝材质制成。

4.如权利要求1所述的陶瓷基板制造方法，其中，该第一金属层为镍、铬、硅、镍铬硅合金或镍铬硅与铜的合金、铁钴合金、铁钴镍合金材质所制成，且介质层的厚度可为0.15μm～0.5μm。

5.如权利要求1所述的陶瓷基板制造方法，其中，该铜层通过电镀、蒸镀、溅镀的加工方式成型于第一金属层上，且铜层的厚度可为50μm～75μm。

6.如权利要求1所述的陶瓷基板制造方法，其中，该铜层表面通过电镀、蒸镀或溅镀的加工方式所镀的第二金属层，为镍/金/银的材质的第二金属层。