CN107172808A - 双面直接镀铜陶瓷电路板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双面直接镀铜陶瓷电路板及其制造方法，双面直接镀铜陶瓷电路板包括陶瓷基板，其具有相对设置的两表面，两表面通过预设的贯穿孔连通；分别形成于所述两表面上的金属线路层；导电浆料，其填充并固化于所述贯穿孔内以导通两表面上的金属线路层。本发明公开的双面直接镀铜陶瓷电路板及其制造方法旨在提供双面直接镀铜陶瓷电路板两面电路单元连接导通的解决方案，降低制程要求，提高导通结构的可靠性。

Description

双面直接镀铜陶瓷电路板及其制造方法

技术领域

本发明涉及电路板的制造工艺，尤其是涉及一种双面直接镀铜陶瓷电路板及其制造方法。

背景技术

为实现直接镀铜陶瓷基板的高性能和高集成度，通常在基板的上下两表面均设置电路单元，为实现两侧电路单元的导通，需要在基板上开孔，于开孔内设置导通结构。在现有技术中，常采用于开孔内镀铜的方式形成导通结构，由于开孔与基板上下表面垂直，造成开孔内壁上材料沉积困难，工艺难度大；或通过在开孔两侧设置焊垫后在开孔内填充与焊垫接触的导电材料，然而填充过程中导电材料为熔融状态﹐易造成基板上的焊垫及其他组件被氧化。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种双面直接镀铜陶瓷电路板及其制造方法，旨在提供双面直接镀铜陶瓷电路板两面电路单元连接导通的解决方案，降低制程要求，提高导通结构的可靠性。

本发明的技术方案如下：

一种双面直接镀铜陶瓷电路板，包括：

陶瓷基板，其具有相对设置的两表面，所述两表面通过预设的贯穿孔连通；

分别形成于所述两表面上的金属线路层；

导电浆料，其填充并烧结固化于所述贯穿孔内以导通所述两表面上的金属线路层。

所述金属线路层包括溅镀于所述基板表面的第一金属层和电镀于所述第一金属层表面的第二金属层。

作为优选，所述导电浆料为导电油墨。

作为优选，本发明公开的双面电路板还包括被覆于金属线路层表面的保护层。

进一步的，所述保护层由镍、金或其合金制成。

本发明同时公开了一种双面直接镀铜陶瓷电路板的制造方法，包括步骤：

S1、在陶瓷基板的预定位置设置贯穿孔，连通所述基板的两表面；

S2、填充导电浆料至所述贯穿孔内并烧结固化；

S3、在所述陶瓷基板的两表面上分别形成与烧结后的导电浆料导通的金属线路层。

其中，所述步骤S2具体包括步骤：

S201、利用填孔钢片或网板将导电浆料填压至所述贯穿孔中；

S202、烧结处理所述导电浆料，使其固化并与所述贯穿孔的内壁接合。

所述步骤S3具体包括步骤：

S301、在所述陶瓷基板的两表面上溅镀第一金属层，形成种子层；

S302、在所述第一金属层表面贴附感光膜，通过曝光、显影在感光膜上显示预设的线路图形，并将线路图形部分的感光膜去除；

S303、在第一金属层表面的线路图形部电镀第二金属层，形成线路；

S304、将线路部分之外的第一金属层蚀刻去除，使所述第一金属层和第二金属层的保留部分共同形成金属线路层。

所述步骤S304后还包括步骤：

S305、向所述金属线路层表面镀附保护层。

本发明公开的双面直接镀铜陶瓷电路板及其制造方法中，在溅镀工艺及电镀工艺前使用导电浆料烧结实现基板贯穿孔的导通﹐使溅镀只需针对基板表面进行﹐降低了制程要求﹔导电浆料经高温烧结﹐致密性好﹐与基板上的贯穿孔内壁结合紧密﹐连接可靠性高。

附图说明

图1为本发明的双面直接镀铜陶瓷电路板在一实施例中的破断结构示意图；

图2为本发明的双面直接镀铜陶瓷电路板在一较优实施例中的制造工艺流程示意图；

图3为图2中步骤S1对应的结构示意图；

图4为图2中步骤S2对应的结构示意图；

图5为图2中步骤S301对应的结构示意图；

图6为图2中步骤S302对应的结构示意图；

图7为图2中步骤S303对应的结构示意图；

图8为图2中步骤S304对应的结构示意图；

图9为图2中步骤S305对应的结构示意图。

主要组件符号说明

陶瓷基板 1

贯穿孔 2

导电浆料 3

第一金属层 4

感光膜 5

第二金属层 6

保护层 7

金属线路层 a

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1所示，是本发明的双面直接镀铜陶瓷电路板在一实施例中的结构示意图。所述双面直接镀铜陶瓷电路板包括：

陶瓷基板1，用作双面电路板的衬底，其具有相对设置的两表面，两表面通过预设的贯穿孔2连通，贯穿孔2的位置分布根据集成电路的版图确定。陶瓷基板1优选使用氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷或氮化铍陶瓷等材料制成的陶瓷基板，陶瓷基板具备可靠的绝缘性能和良好的散热能力，能够适应双面电路板因高性能、高集成度造成的绝缘和散热要求。

本发明的双面直接镀铜陶瓷电路板还包括分别形成于所述两表面上的金属线路层a，金属线路层a与固定器件配合使用，用于插接或焊接外部电子元器件。由于金属线路通常采用电镀的方法形成于陶瓷基板1的表面，因此，作为优选实施方式，所述金属线路层a包括溅镀于所述陶瓷基板1表面的第一金属层4和电镀于所述第一金属层4表面的第二金属层6。由于陶瓷基板1自身绝缘，而电镀的过程需要导电，因此，首先采用溅镀的方式向陶瓷基板1的表面镀附较薄的第一金属层4作为种子层，再通过电镀的方式在种子层的表面镀附较厚的第二金属层6，第一金属层4及第二金属层6共同形成金属线路层a。

本发明的双面直接镀铜陶瓷电路板还包括导电浆料3，其填充于所述贯穿孔2内并烧结固化，形成导电柱，导电柱的两端分别与所述两表面上的金属线路层a连接，以实现两表面上的两金属线路层a间电导通。作为优选，所述导电浆料3为导电油墨。油墨经高温烧结后致密性好﹐能够与陶瓷基板紧密接合﹐使用可靠性高。

作为优选，本发明公开的双面直接镀铜陶瓷电路板还包括被覆于金属线路层表面的保护层7。所述保护层7可由镍、金或其合金制成。

与现有技术相比，本发明的双面直接镀铜陶瓷电路板至少具有以下优点：

1)在溅镀工艺及电镀工艺前使用导电浆料烧结实现基板贯穿孔的导通﹐使溅镀只需针对陶瓷基板1表面进行﹐针对现有技术进行了工序顺序的调整，降低了制程要求；

2)陶瓷基板具有可靠的绝缘性能和良好的散热能力，能够实现双面、高密度布线，有利于提高线路板的性能和集成度；

3)导电油墨经高温烧结后致密性好﹐能够与陶瓷基板紧密接合﹐使用可靠性高。

参阅图2，是本发明的双面直接镀铜陶瓷电路板在一较优实施例中的制造工艺流程示意图。所述双面直接镀铜陶瓷电路板的制造方法包括步骤：

S1、参阅图3所示，在陶瓷基板1的预定位置设置贯穿孔2，连通所述陶瓷基板1的两表面；

S2、参阅图4所示，填充导电浆料3至所述贯穿孔2内并烧结固化；

S3、在所述陶瓷基板1的两表面上分别形成与烧结后的导电浆料3导通的金属线路层。

其中，上述步骤S2可具体通过如下步骤实现：

S201、利用填孔钢片将导电浆料3填压至所述贯穿孔2中；

S202、烧结处理所述导电浆料3，使其固化并与所述贯穿孔2的内壁接合。

所述步骤S3可具体包括步骤：

S301、参阅图5所示，在所述陶瓷基板1的两表面上溅镀第一金属层4，形成种子层，因陶瓷基板1绝缘且表面致密，第一金属层4采用溅镀的方式被覆于陶瓷基板1表面，作为种子层使用，以备后续的电镀工序使用，满足电镀过程中的导电需求；

S302、参阅图6所示，在所述第一金属层4表面贴附感光膜5，通过曝光、显影在感光膜5上显示预设的线路图形，并将线路图形部分的感光膜5去除，使第一金属层4的线路图形部分露出；

S303、参阅图7所示，在第一金属层4表面露出的线路图形部电镀第二金属层6，形成线路；

S304、参阅图8所示，将线路部分之外的第一金属层4蚀刻去除，使所述第一金属层4和第二金属层6的保留部分共同形成金属线路层a。

所述步骤S304后还可以包括步骤：

S305、参阅图9所示，向所述线路6表面镀附镍、金或其合金等制成的保护层7。

由上述步骤可知，在通过溅镀和电镀形成线路层之前，陶瓷基板1上的贯穿孔2已被导电浆料3填满，过程直观可控，能够保证导陶瓷基板1两侧线路层层间导通的可靠性，且在形成金属线路层a的过程中，溅镀金属不会进入贯穿孔2内造成后续工序的污染或线路故障。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种双面直接镀铜陶瓷电路板，其特征在于，包括：

陶瓷基板，其具有相对设置的两表面，所述两表面通过预设的贯穿孔连通；

分别形成于所述两表面上的金属线路层；

导电浆料，其填充并烧结固化于所述贯穿孔内以导通所述两表面上的金属线路层。

2.如权利要求1所述的双面直接镀铜陶瓷电路板，其特征在于：所述金属线路层包括溅镀于所述基板表面的第一金属层和电镀于所述第一金属层表面的第二金属层。

3.如权利要求1所述的双面直接镀铜陶瓷电路板，其特征在于：所述导电浆料为导电油墨。

4.如权利要求1-3中任一项所述的双面直接镀铜陶瓷电路板，其特征在于：还包括被覆于金属线路层表面的保护层。

5.如权利要求4所述的双面直接镀铜陶瓷电路板，其特征在于：所述保护层由镍、金或其合金制成。

6.一种双面直接镀铜陶瓷电路板的制造方法，其特征在于，包括步骤：

S1、在陶瓷基板的预定位置设置贯穿孔，连通所述基板的两表面；

S2、填充导电浆料至所述贯穿孔内并烧结固化；

S3、在所述陶瓷基板的两表面上分别形成与烧结后的导电浆料导通的金属线路层。

7.如权利要求6所述的双面直接镀铜陶瓷电路板的制造方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括步骤：

S201、利用填孔钢片将导电浆料填压至所述贯穿孔中；

S202、烧结处理所述导电浆料，使其固化并与所述贯穿孔的内壁接合。

8.如权利要求6所述的双面直接镀铜陶瓷电路板的制造方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括步骤：

S301、在所述基板的两表面上溅镀第一金属层，形成种子层；

S302、在所述第一金属层表面贴附感光膜，通过曝光、显影在感光膜上显示预设的线路图形，并将线路图形部分的感光膜去除；

S303、在第一金属层表面的线路图形部电镀第二金属层，形成线路；

S304、将线路部分之外的第一金属层蚀刻去除，使所述第一金属层和第二金属层的保留部分共同形成金属线路层。

9.如权利要求8所述的双面直接镀铜陶瓷电路板的制造方法，其特征在于，所述步骤S304后还包括步骤：

S305、向所述金属线路层表面镀附保护层。