CN102673053A - 覆铜板、印刷电路板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种覆铜板的制作方法，该方法包括步骤：提供一陶瓷基板；对所述陶瓷基板的表面进行粗化处理；在所述陶瓷的粗化后的表面进行沉铜处理，形成沉铜基底；对所述形成的沉铜基底进行电镀处理，形成覆铜板。本发明还提供一种在上述覆铜板制作方法的基础上的印刷电路板的制作方法。本发明进一步提供一种覆铜板和印刷电路板。所述印刷电路板具有电气性能好、机械性优良、可靠性高的优点。

Description

覆铜板、印刷电路板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种覆铜板、印刷电路板及其制造方法，尤其涉及一种以陶瓷为基板的覆铜板、印刷电路板及其制造方法。
背景技术
印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)几乎是任何电子产品的基础，出现在几乎每一种电子设备中，一般说来，如果在某样设备中有电子元器件，那么它们也都是被集成在大小各异的印刷电路板上。
随着电子产品的功能日益增强，其普及程度越来越高。对于应用在电子产品中的印刷电路板的要求也相应提高。
常见的印刷电路板一般FR-4（环氧树脂）为基板的覆铜板。然而FR-4材料制作的印刷电路板介电损耗大，电性能较差，而且FR-4具有容易吸水，易于老化、抗压能力较差等一系列缺点，导致其制作的印刷电路板不适宜在特殊的环境。今年来开发出来一种新型的采用陶瓷做基板的印刷电路板很受欢迎。然而陶瓷由于本身的特性，其与表面的覆铜或其他金属结合力较差，常出现铜层起泡、翘起等不良现象，导致产品良率不足且可靠性较差。
有鉴于此，有必要对上述存在的缺陷进行改进。
发明内容
本发明提供一种制作工艺简单、可靠性高的覆铜板、印刷电路板及其制造方法。
提供一种覆铜板的制作方法，该方法包括以下步骤：提供一陶瓷基板；对所述陶瓷基板的表面进行粗化处理；在所述陶瓷的粗化后的表面进行沉铜处理，形成沉铜基底；对所述沉铜基底进行电镀处理，形成覆铜板。
根据本发明的一优选实施例，所述粗化处理采用喷砂法，所述喷砂法采用的喷砂为铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂、塑料粒中的任意一种或多种。
根据本发明的一优选实施例，所述粗化处理采用喷砂法，所述喷砂喷料采用120目的塑胶粒，且在所述陶瓷基板的表面形成50微米—150微米的粗糙度。
根据本发明的一优选实施例，所述电镀形成的铜层的厚度为10-50微米。
提供一种覆铜板，所述覆铜板包括：陶瓷基板，所述陶瓷基板具有一粗化的表面；铜层，所述铜层设置在所述陶瓷基板粗化的表面，并与所述陶瓷基板紧密结合。
根据本发明的一优选实施例，所述铜层的厚度为10-50微米。
提供一种印刷电路板的制作方法，包括步骤：提供一陶瓷基板；对所述陶瓷基板的表面进行粗化处理；在所述陶瓷的粗化后的表面进行沉铜处理，形成沉铜基底；对所述沉铜基底进行电镀处理，形成覆铜板；对所述覆铜板的铜层进行图案化处理，形成图案化铜层。
提供一种印刷电路板，所述印刷电路板包括：陶瓷基板，所述陶瓷基板的表面具有一定的粗糙度；图案化铜层，所述图案化铜层设置在所述陶瓷基板的具有一定粗糙度的表面，并与所述陶瓷紧密结合。
根据本发明的一优选实施例，所述陶瓷基板的表面的粗糙度为50微米—150微米。
根据本发明的一优选实施例，所述电镀形成的铜层的厚度为10-50微米。
相较于现有技术，本发明覆铜板、印刷电路板及其制作方法具有如下优点：
介电损耗小：采用陶瓷材料制作的印刷电路板介电损耗小，有利于信号的传输。
优异的防腐蚀、防老化、保温性：陶瓷材料在高温、高压、高湿的环境下，仍然能够保持其防腐蚀、防老化、保温性能，普通的FR4无法达到此要求。
结合紧密：粗化处理的陶瓷基板可以与沉铜基底进行全面的结合，且大大增加了二者之间的结合面积，从而保证了沉铜基底与陶瓷基板的牢固结合，防止出现覆铜层卷曲、翘起等不良现象的产生，提高对了印刷电路板的质量。
附图说明
图1是一种与本发明相关的印刷电路板的剖面结构示意图。
图2是为图1所示印刷电路板的制作方法的流程示意图。
图3a-图3e是图2所示印刷电路板制作方法的每一步骤的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
请参阅图1，图1为本发明印刷电路板（Printed Circuit Board,PCB）的剖面结构示意图。所述印刷电路板100包括陶瓷基板1及设置在陶瓷基板1上的图案化铜层2。
具体的，所述陶瓷基板1的表面经过粗化处理，形成50微米—150微米的粗糙度，有利于所述图案化铜层2与其紧密结合，防止出现金属层脱落、翘起等现象。
所述图案化铜层2还可以根据实际需要，被铝层、银层、金层等常见导电材料替代，在此不做具体限制。本实施例中的图案化铜层2可以是通过先化学沉铜，再电镀工艺形成在所述陶瓷基板1上的。所述图案化铜层2可以用来作为连接电子元件的导线，还可以通过特殊设计，作为平面微波天线，其用途可根据实际需要而设计，在此不做具体限定。本实施例中的图案化铜层2的厚度为10-50微米。
请同时参阅图2、图3a-图3e，图2为图1所示印刷电路板100的制作方法的流程示意图，图3a-图3e是图2所示印刷电路板100的制作方法的每一步骤的剖面结构示意图，所述印刷电路板100的制作方法具体包括：
步骤S1，提供一陶瓷基板；
请参阅图3a，所述陶瓷基板1为片状结构，可以根据需要选择几十微米到几毫米的厚度，一般的陶瓷基板1的表面为光滑表面，外物很难牢固附着在其表面。
步骤S2，对陶瓷基板的表面进行粗化处理；
请参阅图3b，通过喷砂法对所述陶瓷基板1的表面进行粗化处理，形成表面粗化的陶瓷基板1。喷砂法可以采用干法喷砂或湿法喷砂工艺，具体不做限制。本实施例中，喷砂工艺是采用压缩空气为动力的干法喷砂工艺，形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂）高速喷射到所述陶瓷基板1的表面，使其外表形状发生变化，由于喷料对所述陶瓷基板1表面的冲击和切削作用，使得所述陶瓷基板1的表面获得一定的清洁度和粗糙度，从而使所述陶瓷基板1的表面的机械性能得到改善，同时增加了陶瓷基板1的表面与涂层、镀层之间的附着力，从而形成机械性能良好的陶瓷基板1。其中，可以根据粗糙度的不同，采用不同规格的喷料，本实施例中，喷砂喷料采用120目的塑胶粒，在陶瓷基板1的表面打出50微米—150微米的粗糙度。
当然，如果步骤S1中提供的陶瓷基板1能够满足粗糙度的需要，步骤S2可以省略。
步骤S3，对陶瓷基板的粗化表面进行沉铜处理，形成沉铜基底；
请参阅图3c，此步骤的沉铜工艺中，可以包括常规的水洗、活化等前置工艺，为沉铜工艺创造良好的清洁表面。在所述陶瓷基板1的粗化的表面形成沉铜基底21后，还可以包括对沉铜基底21的水洗、纯水洗等工艺，以进一步减少铜层基底21的表面的污染，提高其清洁度，利于后续的电镀工艺。此步骤中的沉铜工艺可参考常见的沉铜工艺操作，在此不再赘述。
步骤S4，对形成的沉铜基底进行电镀处理，形成覆铜板；
请参阅图3d，此步骤中，在所述沉铜基底21的基础上进行电镀工艺，形成具有一定厚度的电镀铜层22，所述沉铜基底21和所述电镀铜层22统称为覆铜层20。此时陶瓷基板1和其表面的覆铜层22统称为覆铜板。电镀铜层22的电镀工艺可参考常见的铜电路厚金工艺，在此不再赘述。
步骤S5，对覆铜板的覆铜层进行图案化处理，形成印刷电路板。
请参阅图3e，通过蚀刻等电路板制作工艺，可将覆铜板的覆铜层22进行图案化处理，形成图案化铜层2，所述图案化铜层2可以作为连接电子元件的导线，还可以通过特殊设计，作为微波天线，其用途可根据实际需要而设计，在此不做具体限定。
相较于现有技术，本发明印刷电路板100采用陶瓷材料作为基板材料，且对陶瓷基板1的表面进行了粗化处理从而进行化学沉铜和电路工艺，其具有如下优点：
1、介电损耗小：采用陶瓷材料制作的印刷电路板介电损耗小，有利于信号的传输。
2、优异的防腐蚀、防老化、保温性：陶瓷材料在高温、高压、高湿的环境下，仍然能够保持其防腐蚀、防老化、保温性能，普通的FR4无法达到此要求。
3、结合紧密：粗化处理的陶瓷基板可以与沉铜基底进行全面的结合，且大大增加了二者之间的结合面积，从而保证了沉铜基底与陶瓷基板的牢固结合，防止出现覆铜层卷曲、翘起等不良现象的产生，提高对了印刷电路板的质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种覆铜板，其特征在于，所述覆铜板包括：
陶瓷基板，所述陶瓷基板具有一粗化的表面；
铜层，所述铜层设置在所述陶瓷基板的粗化的表面，并与所述陶瓷基板紧密结合。
2.根据权利要求1所述的覆铜板，其特征在于，所述陶瓷基板的粗化表面是通过喷砂法处理制得，所述喷砂法采用的喷砂为铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂、塑料粒中的任意一种或多种。
3.根据权利要求1所述的覆铜板，其特征在于，所述陶瓷基板的粗化表面是通过喷砂法处理制得，所述喷砂喷料采用120目的塑胶粒，且在所述陶瓷基板的表面形成50微米—150微米的粗糙度。
4.根据权利要求1所述的覆铜板，其特征在于，所述铜层是通过先在所述陶瓷基板上化学沉铜，再进行电镀加厚形成的。
5.根据权利要求1所述的覆铜板，其特征在于，所述铜层的厚度为10-50微米。
6.一种印刷电路板，其特征在于，所述印刷电路板包括：
陶瓷基板，所述陶瓷基板具有一粗化的表面；
图案化铜层，所述图案化铜层设置在所述陶瓷基板的粗化的表面，并与所述陶瓷紧密结合。
7.根据权利要求6所述的印刷电路板，其特征在于，所述陶瓷基板的粗化表面是通过喷砂法处理制得，所述喷砂法采用的喷砂为铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂、塑料粒中的任意一种或多种。
8.根据权利要求6所述的印刷电路板，其特征在于，所述陶瓷基板的粗化表面是通过喷砂法处理制得，所述喷砂喷料采用120目的塑胶粒，且在所述陶瓷基板的表面形成50微米—150微米的粗糙度。
9.根据权利要求6所述的印刷电路板，其特征在于，所述图案化铜层是通过先在所述陶瓷基板上化学沉铜，再进行电镀加厚形成的。
10.根据权利要求6所述的印刷电路板，其特征在于，所述图案化铜层的厚度为10-50微米。
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