CN104735914A - 用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法，涉及线路板制造领域，包括以下步骤：(1)AlN陶瓷基片钻孔；(2)将钻孔后的AlN陶瓷基片进行基片金属活性化；(3)化学沉积法键合活化后的AlN陶瓷基；将AlN陶瓷基片放入沉铜液中在AlN陶瓷基片上沉积1-2um的金属Cu；(4)敷铜加厚；将沉积后的AlN陶瓷基片放入电镀液中进行电镀；(5)线路制作；将敷铜加厚后的AlN陶瓷基片先进行线路图形转移后进行线路图形解析。与现有的相比，本发明制备出的线路板导热性能、热稳定性、散热性能、高压电性能、绝缘性能好，载流量大，翘曲度、粗糙度小，集成化程度高。

Description

用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法

技术领域

本发明涉及属于线路板制造，特别涉及一种用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法。

背景技术

现有的线路板制备方法制备出的线路板制成的电子设备导热性能、热稳定性、散热性能、高压电性能、绝缘性能差，载流量小，翘曲度、粗糙度大，集成化程度低，不能满足现有电子设备的发展需要。

发明内容

本发明的目的之一就在于提供一种用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法，该用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法制备出的线路板导热性能、热稳定性、散热性能、高压电性能、绝缘性能好，载流量大，翘曲度、粗糙度小，集成化程度高。

本发明中，AlN陶瓷基片与AlN陶瓷基板含义相同。

本发明的技术方案是：一种用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法，包括以下步骤：

(1)AlN陶瓷基片钻孔；

(2)将钻孔后的AlN陶瓷基片进行基片金属活性化；

(3)化学沉积法键合活化后的AlN陶瓷基；将AlN陶瓷基片放入沉铜液中在AlN陶瓷基片上沉积1-2um的金属Cu；

(4)敷铜加厚；将沉积后的AlN陶瓷基片放入电镀液中进行电镀；

(5)线路制作；将敷铜加厚后的AlN陶瓷基片先进行线路图形转移后进行线路图形解析。

作为优选，所述步骤(1)中，AlN陶瓷基片钻孔采用机械钻孔和激光钻孔，钻孔后AlN陶瓷基片板上交替分布机械钻孔孔洞和激光钻孔孔洞。

作为优选，所述步骤(2)中，AlN陶瓷基片用物理和化学方法进行活化处理。

作为优选，所述物理方法为先用金刚砂喷砂磨板表观粗化，然后进行等离子体微粗化；所述化学活化方法为强碱液微观粗化。

作为优选，所述磨板表面粗化深度：等离子体微粗化深度：强碱液微观粗化深度为1-10：3-5：3-5。

作为优选，所述步骤(3)沉铜液中CuSO₄：NaOH：Na₂EDTA：KNaC₄H₄O_6：H₂O重量比为3-5：6-15：0.5-1：0.5-1：20-80。

作为优选，所述线路图形转移采用冷光源全平行光曝光技术将带有图像的胶片底片上的图像曝光在AlN陶瓷基片上；所述线路图形解析中，线路在0.21mm以下采用化学蚀刻方法解析，在0.21mm以则采用激光镭射进行解析。

作为优选，所述电镀采用高频，高电流密度进行电镀，所述高电流密度为电流密度为50-100ASD。

本发明的目的之二就在于提供一种线路板。

技术方案是：

一种线路板，该线路板由上面所述的方法制作而来。

作为优选，所述线路板为单层线路板、双层线路板或3层以上线路板。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明制备方法在钻孔后不进行除胶渣。

本发明制备出的线路板具有高导热性能130-220(25℃,W/m.k)、高热稳定性≥1000℃、高耐压电性能18.45KV/mm、高绝缘性能1.4×10¹⁴Ω.cm，载流量大100A/导线厚度0.5mm，翘曲度低≤2‰、粗糙度小0.3-0.5μm，集成化程度高1-10Lay，而且不会有孔内无铜的现象发生。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1，一种用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法，包括以下步骤：

(1)基片钻孔

AlN陶瓷基片钻孔采用机械钻孔和激光钻孔，钻孔后AlN陶瓷基片板上交替分布机械钻孔孔洞和激光钻孔孔洞。

(2)将钻孔后的AlN陶瓷基片进行基片金属活性化

本步骤中，AlN陶瓷基片用物理和化学方法进行活化处理。具体为AlN陶瓷基片先用机械金刚砂喷砂磨板表观粗化，然后进行等离子体微粗化，最后进入强碱液微观粗化，磨板表面粗化深度：等离子体微粗化深度：强碱液微观粗化深度为1-10：3-5：3-5。强碱液可以为氢氧化钠液，也可以为其它的强强碱液。

(3)化学沉积法键合活化后的AlN陶瓷基片

本步骤中，将AlN陶瓷基片放入沉铜液20-40分钟(沉铜液中CuSO₄：NaOH：Na₂EDTA：KNaC₄H₄O_6：H₂O重量比为3-5：6-15：0.5-1：0.5-1：20-80)，沉铜后AlN陶瓷基片上沉积有1-2um的金属Cu。

(4)敷铜加厚

将沉铜后的AlN陶瓷基片放入电镀液中进行电镀，电镀采用高频脉冲、高电流密度进行电镀，电流密度为50-100ASD(每平方分米安培数，为常规电流密度的5-10倍)完成面铜和孔填充，实现面铜和孔铜1:1生长。

(5)线路制作(导线微影制作/光刻制作)

将敷铜加厚后的AlN陶瓷基片先进行线路图形转移后进行线路图形解析。线路图形转移采用冷光源全平行光曝光技术将带有图像的胶片底片上的图像曝光在AlN陶瓷基片上。线路图形解析步骤中，线路在0.21mm以下采用化学蚀刻方法解析，在0.21mm以则采用激光镭射进行解析。解析度达到0.05mm*0.05mm。

(6)基板表面防护和涂覆

(7)基板分割

将导线加厚后的AlN陶瓷基片采用机械切割技术、激光切割技术分类或分步相结合进行分切。

本发明方法制备出的线路板具有以下性能：

检测项目	检测结果
		单晶热导率、基片热导率(25℃,W/m.k)	130-230
膨胀系数(/℃,5℃/min,20-300℃)	2.805×10-6
		抗折强度(MPa)	382.7
体积电阻率(Ω.cm)	1.4×10-14
		介电常数(1MHz)	8.56
击穿强度(KV/mm)	19
		翘曲度(length‰)	≤2‰
铜箔结合力(MPa)	≥30
		表面敷铜厚度(mm)	0.03～0.5
表面敷铜粗糙度(um)	0.3～0.5
		线路解析度	0.05mm*0.05mm
孔径精度	0.05mm
		基板厚度	0.1-6.0mm
集成层数	1-10Lay

本发明中，如没有特别说明的，采用的均为现有技术。

Claims (10)

1.一种用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法，包括以下步骤：

(1)AlN陶瓷基片钻孔；

(2)将钻孔后的AlN陶瓷基片进行基片金属活性化；

(3)化学沉积法键合活化后的AlN陶瓷基；将AlN陶瓷基片放入沉铜液中在AlN陶瓷基片上沉积1-2um的金属Cu；

(4)敷铜加厚；将沉积后的AlN陶瓷基片放入电镀液中进行电镀；

(5)线路制作；将敷铜加厚后的AlN陶瓷基片先进行线路图形转移后进行线路图形解析。

2.根据权利要求1所述的用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，AlN陶瓷基片钻孔采用机械钻孔和激光钻孔，钻孔后AlN陶瓷基片板上交替分布机械钻孔孔洞和激光钻孔孔洞。

3.根据权利要求1所述的用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，AlN陶瓷基片用物理和化学方法进行活化处理。

4.根据权利要求3所述的用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法，其特征在于：所述物理方法为先用金刚砂喷砂磨板表观粗化，然后进行等离子体微粗化；所述化学活化方法为强碱液微观粗化。

5.根据权利要求3所述的用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法，其特征在于：所述磨板表面粗化深度：等离子体微粗化深度：强碱液微观粗化深度为1-10：3-5：3-5。

6.根据权利要求1所述的用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法，其特征在于：所述步骤(3)沉铜液中CuSO₄：NaOH：Na₂EDTA：KNaC₄H₄O₆：H₂O重量比为3-5：6-15：0.5-1：0.5-1：20-80。

7.根据权利要求1所述的用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法，其特征在于：所述线路图形转移采用冷光源全平行光曝光技术将带有图像的胶片底片上的图像曝光在AlN陶瓷基片上；所述线路图形解析中，线路在0.21mm以下采用化学蚀刻方法解析，在0.21mm以则采用激光镭射进行解析。

8.根据权利要求1所述的用AlN陶瓷基片作为基板制备线路板的方法，其特征在于：所述电镀采用高频，高电流密度进行电镀，所述高电流密度为电流密度为50-100ASD。

9.一种线路板，该线路板由权利要求1-8任一权利要求所述的方法制作而来。

10.根据权利要求9所述的线路板，其特征在于：所述线路板为单层线路板、双层线路板或3层以上线路板。