CN103030439A - 陶瓷基板的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明有关于一种陶瓷基板的加工方法，该加工方法包含以下步骤，首先浸泡一陶瓷基板于一化学溶液之中，使得该陶瓷基板的一表面被该化学溶液蚀刻，而该陶瓷基板浸泡于该化学溶液的时间实质为两分钟，且操作温度为室温。借此，被蚀刻后的陶瓷基板的表面的粗糙度将可使一电路结构较牢固地贴覆于该陶瓷的表面。
Description
技术领域
本发明有关于一种基板的加工方法，特别是指一种应用于陶瓷基板的加工方法。
背景技术
随着电子元件的微型化及轻型化的发展，现有利用铝板作为基板的技术已逐渐被质量较轻的陶瓷基板所取代，陶瓷基板具有高度的绝缘性、优良的化学安定性、硬度高、耐高温等特性，使得陶瓷基板比铝板更具有良好的基板适性。
一般惯用于在陶瓷基板上加工的方法不外乎：热压合或是高温共烧等方式。但若使用热压合的方式将金属材质成型于陶瓷基板之上时，若金属材质过厚，则会使接合面氧化以及整体的热阻上升等缺点；若金属材质过薄，则使金属材质易于剥离或产生龟裂，降低整体的合格率。因此，热压合的方式常局限于技术的问题。
另一方面，高温共烧的方式，则是受限于须使用高熔点的金属材质，例如钨、锰等金属，此类金属不但提高了整体的电路电阻，且成品的性能也不佳。另外，利用高温共烧的方式更提高了整体工艺的成本。虽近年也改良成低温共烧的方式加工陶瓷基板，但步骤依然繁冗复杂，也无法有效的大幅降低成本。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种陶瓷基板的加工方法，其可使加工后的陶瓷基板的表面易于被一电路结构牢固贴覆于其上。
本发明的又一目的在于提供一种较低成本的陶瓷基板的加工方法。
为了达到上述目的，本发明的一种陶瓷基板的加工方法，包含以下步骤：步骤S1，浸泡陶瓷基板于化学溶液之中，使得该陶瓷基板的表面被该化学溶液蚀刻；以及步骤S2，取出该陶瓷基板，并且将残留在该陶瓷基板上的该化学溶液清除；其中该陶瓷基板浸泡于该化学溶液的时间为两分钟，且操作温度为室温。
优选的，该化学溶液为复合酸。
优选的，步骤S2之后还包含以下步骤：步骤S3，借助催化剂来活化该陶瓷基板的该表面。
优选的，该催化剂包含钯金属。
优选的，步骤S3之后还包含以下步骤：步骤S4，形成电路结构于活化后的该陶瓷基板的该表面上。
优选的，步骤S4包含以下步骤：步骤S411，形成铜层于活化后的该陶瓷基板的该表面上；步骤S412，形成锡层于该铜层上；步骤S413，形成图案化光阻层于该锡层上；步骤S414，移除未被该图案化光阻层覆盖的该铜层及该锡层；以及步骤S415，移除该图案化光阻层。
优选的，步骤S411包含以下步骤：利用化学方式形成第一铜层于活化后的该陶瓷基板的该表面上；以及利用电镀的方式形成第二铜层于该第一铜层上。
优选的，步骤S4包含以下步骤：形成第一铜层于活化后的该陶瓷基板的该表面上；形成图案化光阻层于该第一铜层上；依序形成第二铜层及锡层于未被该图案化光阻层覆盖的该第一铜层上；移除该图案化光阻层；以及移除未被该第二铜层及该锡层覆盖的该第一铜层。
优选的，步骤S2之后还包含以下步骤：步骤S4，形成电路结构于该陶瓷基板的该表面。
优选的，步骤S4包含以下步骤：涂布银膏于该陶瓷基板的该表面上；固化该银膏；以及形成锡层于固化后的该银膏上。
优选的，步骤S4包含以下步骤：形成钼锰合金层于该陶瓷基板的该表面上；形成铜层于该钼锰合金层上；形成锡层于该铜层上；形成图案化光阻层于该锡层上；移除未被该图案化光阻层覆盖的该铜层、该锡层及该钼锰合金层；以及移除该图案化光阻层。
本发明的有益效果在于：本发明的一种在陶瓷基板上的加工方法，其将陶瓷基板浸泡在化学溶液中，得到适宜一可使电路结构牢固地形成于上的表面状态(表面粗糙度)，即可取出该陶瓷基板并清洗之。本发明即可用一种较少的步骤达到在陶瓷基板上形成一电路结构的目的。
附图说明
图1为本发明的陶瓷基板的加工方法的第一较佳实施例的流程图；
图2为本发明的陶瓷基板的加工方法的第二较佳实施例的流程图；
图3为本发明的陶瓷基板的加工方法的第三较佳实施例的流程图；
图4为图2或图3所示的加工方法所制成的陶瓷基板的结构示意图；
图5为本发明的陶瓷基板的加工方法的第四较佳实施例的流程图；
图6为图5所示的加工方法所制成的陶瓷基板的结构示意图；
图7为本发明的陶瓷基板的加工方法的第五较佳实施例的流程图；以及
图8为图7所示的加工方法所制成的陶瓷基板的结构示意图。
其中：
1陶瓷基板 2电路结构
21第一铜层/铜层 22第二铜层
23锡层 24银膏
25钼锰合金层 S1至S4为步骤流程。
具体实施方式
本发明为一种在陶瓷基板的加工方法，其中图1显示本发明的加工方法的第一较佳实施例，也是本发明的加工方法的基本架构，而图2、图3、图5及图7则显示基于图1所示的基本架构所衍伸的其他可能实施例。
请先参考图1，该陶瓷基板的加工方法可包含四步骤，步骤S1，浸泡一陶瓷基板于一化学溶液之中，使得该陶瓷基板的一表面会与该化学溶液产生化学反应，并被该化学溶液蚀刻。在本实施例中，此化学溶液可为一浓度百分之百的复合酸。
当该陶瓷基板表面被蚀刻至适当可作为后续一电路结构贴覆或制成的程度后，即进入步骤S2，取出该陶瓷基板并清洗残留在该表面的化学溶液。在本实施例施行时，较佳的陶瓷基板浸泡于化学溶液的时间实质的为两分钟，且可容许的修正时间为正负十秒钟，而整体操作温度为室温(例如24、25度左右)。
蚀刻后的陶瓷基板的表面可有一较佳的粗糙度，以使之后形成于该表面上的电路结构可较牢固地贴附于该表面上。
为了使后续的电路结构可更加的牢靠贴附于该陶瓷基板的该表面上(至少在加热至400度，电路结构依然不会剥落)，步骤S3为活化该陶瓷基板的该表面，活化的方式可利用含有钯金属的一催化剂，活化该陶瓷基板的表面，并增加后续电路基板可贴附的表面积。最后，步骤S4形成一电路结构于活化后的该陶瓷基板的该表面上。
须说明的是，为了精简流程以及使一般通常知识的人易于理解本发明的核心技术内容，在步骤间去除残留的溶剂或是作为提升整体合格率的基本步骤，诸如水洗、打磨、烘干等等，也不赘述于本说明书之中。
接着请参考图2，为本发明的陶瓷基板的加工方法的第二较佳实施方式的流程图，其中步骤S1至步骤S3与前述相似，因此不再此赘述。而第二实施例的加工方法的电路结构形成步骤S4是使用正片工艺的方式来为之。
详言之，在使用正片工艺的加工方式中，形成一电路结构的步骤S4可进一步包含步骤S411至步骤S415。步骤S411为在一活化后的该陶瓷基板的该表面上形成一铜层。该铜层可进一步包含了第一铜层与第二铜层，先利用化学方式(例如无电电镀，electroless plating)形成一第一铜层于活化后的该陶瓷基板的该表面上，接着利用电镀的方式形成一第二铜层于该第一铜层上。
接着，步骤S412，形成一锡层于该铜层上后，再形成一图案化光阻层于该锡层上(步骤S413)，形成图案化光阻层的方法可为网印、光罩或是湿膜涂布的方法。曝光显影后，进入步骤S414，移除未被该图案化光阻层覆盖的该铜层及该锡层。最后再移除该图案化光阻层(步骤S415)。
请参阅图4所示，其为第二实施例或第三实施例的加工方法所制成的陶瓷基板的结构示意图。该电路结构2分别依序包含由步骤S411及步骤S412所形成的第一铜层21、第二铜层22及锡层23，其中，锡层23更具有保护及避免第一铜层21和第二铜层22氧化的功用。
接着请参考图3，为本发明的陶瓷基板的加工方法的第三较佳实施方式的流程图。相较于图2所示的加工方法，而第三实施例的加工方法的电路结构形成步骤S4是使用负片工艺的方式来为之，而使用负片工艺产生的电路结构也会如图4所绘制。
详细而言，第三实施例的电路结构形成步骤S4包含：步骤S421，形成一第一铜层于活化后的该陶瓷基板的该表面上。接着，步骤S422，在该第一铜层上再形成一图案化光阻层。接着，依序形成一第二铜层及一锡层于未被该图案化光阻层覆盖的该第一铜层上(步骤S423)。并在步骤S424中移除于步骤S422中形成的图案化光阻层。接着再移除未被该第二铜层及该锡层覆盖的该第一铜层(步骤S425)。其各层间的工法已前面述明，因此不再赘述。
接着请参考图5，为本发明的陶瓷基板的加工方法的第四较佳实施方式的流程图。第四实施例的加工方法与前述几种方法不同的点在于，步骤S4形成一电路结构于陶瓷基板之前并不需要如图1至图3所示的步骤S3来活化该陶瓷基板的该表面。
详言之，清洗该陶瓷基板后，直接于陶瓷基板表面涂布一银膏(步骤S431)。接着，步骤S432，利用烧结等方式固化该银膏，最后再利用化学方式形成一锡层于该银膏之上(步骤S433)。请一并参考图6，为第四实施例的加工方法所制成的陶瓷基板的结构示意图。此陶瓷基板1上的电路结构2包含一银膏24和一锡层23。
请参考图7，为本发明的陶瓷基板的加工方法的第五较佳实施方式的流程图。第五较实施例的加工方法与第四实施例的相似，也不需要在陶瓷基板上先活化该表面，但第五较佳实施例的加工方法是使用烧结钼锰合金来制作电路结构。
详言之，清洗完陶瓷基板后(步骤S2)，步骤S441直接网印一钼锰合金层形成于该表面上，并在网印后先烧结该钼锰合金层。接着，在步骤S442，使用电镀的方式，形成一铜层于该钼锰合金层上。步骤S443，可使用化学或是电镀的方式，形成一锡层于该铜层上。并在步骤S444中，将一图案化的光阻层形成于该锡层上。曝光显影后，于步骤S445中，移除未被该图案化光阻层覆盖的该铜层、该锡层及该钼锰合金层。最后再移除该图案化光阻层(步骤S446)。
请参考图8，其为第五实施例的加工方法所制成的陶瓷基板的结构示意图。该陶瓷基板1上的电路结构2依序包含一钼锰合金层25、一铜层21及一锡层23。
综上所述，本发明为一种在陶瓷基板上的加工方法，其将陶瓷基板浸泡在化学溶液中，得到适宜一可使电路结构牢固地形成于上的表面状态(表面粗糙度)，即可取出该陶瓷基板并清洗之。本发明即可用一种较少的步骤达到在陶瓷基板上形成一电路结构的目的
上述的实施例仅用来例举本发明的实施样式，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。
Claims (11)
1.一种陶瓷基板的加工方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤S1，浸泡陶瓷基板于化学溶液之中，使得该陶瓷基板的表面被该化学溶液蚀刻；
以及步骤S2，取出该陶瓷基板，并且将残留在该陶瓷基板上的该化学溶液清除；
其中该陶瓷基板浸泡于该化学溶液的时间为两分钟，且操作温度为室温。
2.如权利要求1所述的陶瓷基板的加工方法，其特征在于，该化学溶液为复合酸。
3.如权利要求1所述的陶瓷基板的加工方法，其特征在于，步骤S2之后还包含以下步骤：步骤S3，借助催化剂来活化该陶瓷基板的该表面。
4.如权利要求3所述的陶瓷基板的加工方法，其特征在于，该催化剂包含钯金属。
5.如权利要求3所述的陶瓷基板的加工方法，其特征在于，步骤S3之后还包含以下步骤：步骤S4，形成电路结构于活化后的该陶瓷基板的该表面上。
6.如权利要求5所述的陶瓷基板的加工方法，其特征在于，步骤S4包含以下步骤：
步骤S411，形成铜层于活化后的该陶瓷基板的该表面上；
步骤S412，形成锡层于该铜层上；
步骤S413，形成图案化光阻层于该锡层上；
步骤S414，移除未被该图案化光阻层覆盖的该铜层及该锡层；
以及步骤S415，移除该图案化光阻层。
7.如权利要求6所述的陶瓷基板的加工方法，其特征在于，步骤S411包含以下步骤：
利用化学方式形成第一铜层于活化后的该陶瓷基板的该表面上；
以及利用电镀的方式形成第二铜层于该第一铜层上。
8.如权利要求5所述的陶瓷基板的加工方法，其特征在于，步骤S4包含以下步骤：
形成第一铜层于活化后的该陶瓷基板的该表面上；
形成图案化光阻层于该第一铜层上；
依序形成第二铜层及锡层于未被该图案化光阻层覆盖的该第一铜层上；
移除该图案化光阻层；
以及移除未被该第二铜层及该锡层覆盖的该第一铜层。
9.如权利要求1所述的陶瓷基板的加工方法，步骤S2之后还包含以下步骤：步骤S4，形成电路结构于该陶瓷基板的该表面。
10.如权利要求9所述的陶瓷基板的加工方法，其特征在于，步骤S4包含以下步骤：
涂布银膏于该陶瓷基板的该表面上；
固化该银膏；
以及形成锡层于固化后的该银膏上。
11.如权利要求9所述的陶瓷基板的加工方法，其特征在于，步骤S4包含以下步骤：
形成钼锰合金层于该陶瓷基板的该表面上；
形成铜层于该钼锰合金层上；
形成锡层于该铜层上；
形成图案化光阻层于该锡层上；
移除未被该图案化光阻层覆盖的该铜层、该锡层及该钼锰合金层；
以及移除该图案化光阻层。
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