CN109037079B - 一种轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法，制备所需图形的丝印网框；处理气相二氧化硅；在银铜钛粉中掺入气相二氧化硅和触变剂，得到混合粉料；将混合粉料放入球磨罐中，倒入酒精及氧化锆球，添加防氧化剂，球磨得到酒精浆料；将酒精浆料倒出，低温烘干，得到混合粉体；将饱和聚酯树脂溶解在二元酸脂有机溶剂中，得到树脂溶液；将混合粉体、异氰酸酯固化剂及树脂溶液充分搅拌，混匀得到印刷浆料；将所需图形用印刷浆料印刷在陶瓷片上，放入烘箱；将涂有印刷浆料的陶瓷片，覆铜焊接，得到氮化物陶瓷覆铜板；对氮化物陶瓷覆铜板涂满保护胶，镭雕打出图形；将氮化物陶瓷覆铜板蚀刻完毕，得到覆铜图形。本发明节省材料、浆料不会坍塌。

Description

一种轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法
技术领域
本发明涉及芯片封装技术领域，特别是涉及一种轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法。
背景技术
氮化物陶瓷覆铜板在钎焊过程中，其钎焊浆料容易在边缘坍塌，导致氮化物陶瓷覆铜板的边缘钎焊不良。因此传统的氮化物陶瓷覆铜板总是制备的相对略大，且浆料印刷完整个瓷面，钎焊后再切割到所需的尺寸，造成浆料和瓷片的双重浪费。我司专门开发出一种针对钎焊料边缘坍塌的浆料以及相应图形化的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种节省材料、浆料不会坍塌的轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法，包括以下步骤：
（1）、制备所需图形的丝印网框；
（2）、处理气相二氧化硅；
（3）、在银铜钛粉中，掺入1-5wt%处理过的气相二氧化硅和1-3wt%触变剂，得到混合粉料；
（4）、将混合粉料放入球磨罐中，倒入酒精以及氧化锆球，并添加防氧化剂，球磨4h，转速160r/min，得到酒精浆料；
（5）、将球磨后的酒精浆料倒出，将酒精浆料低温烘干，得到最终的混合粉体；
（6）、将饱和聚酯树脂以30-60%的固含量溶解在二元酸脂有机溶剂中，得到树脂溶液；
（7）、将混合粉体、异氰酸酯固化剂以及树脂溶液充分搅拌，混匀，得到印刷浆料；
（8）、通过丝网印刷，将所需的图形用印刷浆料印刷在陶瓷片上，然后放入烘箱90-200℃烘30-60min；
（9）、将涂有印刷浆料的陶瓷片，覆铜直接焊接，得到氮化物陶瓷覆铜板；
（10）、对氮化物陶瓷覆铜板涂满保护胶，镭雕打出图形；
（11）、将氮化物陶瓷覆铜板蚀刻完毕，得到最终所需的覆铜图形。
进一步的，所述步骤（2）中将气相二氧化硅与油酸和硬脂酸的混合物以及酒精一起超声溶解10-15min，将溶解后的混合溶液放入烘箱低温烘干，得到处理后的粉末，所述油酸和硬脂酸的质量比为1:1-3。
进一步的，所述气相二氧化硅、油酸和硬脂酸的混合物与酒精的质量比为1:0.001-0.02:20。
进一步的，所述银铜钛粉的成分包括Ag70-72%、Cu26-28%和Ti1-4%；
进一步的，所述混合粉料、酒精、氧化锆球与防氧化剂的质量比为1：5-10：2:000.5-0.02。
进一步的，所述混合粉体、异氰酸酯固化剂及树脂溶液的质量比为3：0.04-0.1：1-2。
与现有技术相比，本发明轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法的有益效果是：瓷片大小与最终所需的产品大小相同，不要用二次切割，不会造成瓷片的浪费。该方法浆料的印刷并非以前的整面丝印，而是将所需钎焊的部分印刷上去，需蚀刻的部分并没有浆料，不会造成浆料的浪费。该浆料的触变性良好，不容易在钎焊过程中发生焊料坍塌的情况。因为需蚀刻掉的区域下方并没有焊料，因此，整个蚀刻过程所需时间较短，避免了长时间蚀刻造成的铜边侧蚀现象，大大提高了尺寸的精度。因为该方法浆料不容易坍塌，因此铜片与瓷片的大小设置成一样，可以通过瓷边角定位，在打标过程中，打标图形与铜板下方浆料图形对应精度很高。将气相二氧化硅处理是为了让其更好的与粉料混合，提高其均匀性。该浆料的关键在于气相二氧化硅与触变剂所用的比例，过高容易导致浆料过粘，影响印刷性，过低则抑制浆料坍塌的性能较差。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
实施例1
一种轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法，包括以下步骤：
（1）、制备所需图形的丝印网框；
（2）、处理气相二氧化硅，方式如下：将气相二氧化硅与油酸和硬脂酸的混合物以及酒精一起超声溶解10min，将溶解后的混合溶液放入烘箱低温烘干，得到处理后的粉末；油酸和硬脂酸的质量比为1:1；气相二氧化硅、油酸和硬脂酸的混合物与酒精的质量比为1:0.001:20；
（3）、在银铜钛粉中，掺入1wt%处理过的气相二氧化硅和1wt%触变剂，得到混合粉料；银铜钛粉的成分包括Ag70-72%、Cu26-28%和Ti1-4%；
（4）、将混合粉料放入球磨罐中，倒入酒精以及氧化锆球，并添加防氧化剂，球磨4h，转速160r/min，得到酒精浆料，混合粉料、酒精、氧化锆球与防氧化剂的质量比为1：5：2:000.5；
（5）、将球磨后的酒精浆料倒出，将酒精浆料低温烘干，得到最终的混合粉体；
（6）、将饱和聚酯树脂以60%的固含量溶解在二元酸脂有机溶剂中，得到树脂溶液；
（7）、将混合粉体、异氰酸酯固化剂以及树脂溶液充分搅拌，混匀；混合粉体、异氰酸酯固化剂及树脂溶液的质量比为3：0.04：1，得到印刷浆料；
（8）、通过丝网印刷，将所需的图形用印刷浆料印刷在陶瓷片上，然后放入烘箱90℃烘60min；
（9）、将涂有印刷浆料的陶瓷片，覆铜直接焊接，得到氮化物陶瓷覆铜板；
（10）、对氮化物陶瓷覆铜板涂满保护胶，镭雕打出图形；
（11）、将氮化物陶瓷覆铜板蚀刻完毕，得到最终所需的覆铜图形。
实施例2
一种轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法，包括以下步骤：
（1）、制备所需图形的丝印网框；
（2）、处理气相二氧化硅，方式如下：将气相二氧化硅与油酸和硬脂酸的混合物以及酒精一起超声溶解12min，将溶解后的混合溶液放入烘箱低温烘干，得到处理后的粉末；油酸和硬脂酸的质量比为1:2；气相二氧化硅、油酸和硬脂酸的混合物与酒精的质量比为1:0.01:20；
（3）、在银铜钛粉中，掺入3wt%处理过的气相二氧化硅和2wt%触变剂，得到混合粉料；银铜钛粉的成分包括Ag70-72%、Cu26-28%和Ti1-4%；
（4）、将混合粉料放入球磨罐中，倒入酒精以及氧化锆球，并添加防氧化剂，球磨4h，转速160r/min，得到酒精浆料，混合粉料、酒精、氧化锆球与防氧化剂的质量比为1：8：2:000.2；
（5）、将球磨后的酒精浆料倒出，将酒精浆料低温烘干，得到最终的混合粉体；
（6）、将饱和聚酯树脂以30%的固含量溶解在二元酸脂有机溶剂中，得到树脂溶液；
（7）、将混合粉体、异氰酸酯固化剂以及树脂溶液充分搅拌，混匀；混合粉体、异氰酸酯固化剂及树脂溶液的质量比为3：0.07：1.5，得到印刷浆料；
（8）、通过丝网印刷，将所需的图形用印刷浆料印刷在陶瓷片上，然后放入烘箱150℃烘45min；
（9）、将涂有印刷浆料的陶瓷片，覆铜直接焊接，得到氮化物陶瓷覆铜板；
（10）、对氮化物陶瓷覆铜板涂满保护胶，镭雕打出图形；
（11）、将氮化物陶瓷覆铜板蚀刻完毕，得到最终所需的覆铜图形。
实施例3
一种轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法，包括以下步骤：
（1）、制备所需图形的丝印网框；
（2）、处理气相二氧化硅，方式如下：将气相二氧化硅与油酸和硬脂酸的混合物以及酒精一起超声溶解15min，将溶解后的混合溶液放入烘箱低温烘干，得到处理后的粉末；油酸和硬脂酸的质量比为1:3；气相二氧化硅、油酸和硬脂酸的混合物与酒精的质量比为1:0.02:20；
（3）、在银铜钛粉中，掺入5wt%处理过的气相二氧化硅和3wt%触变剂，得到混合粉料；银铜钛粉的成分包括Ag70-72%、Cu26-28%和Ti1-4%；
（4）、将混合粉料放入球磨罐中，倒入酒精以及氧化锆球，并添加防氧化剂，球磨4h，转速160r/min，得到酒精浆料，混合粉料、酒精、氧化锆球与防氧化剂的质量比为1：10：2: 0.02；
（5）、将球磨后的酒精浆料倒出，将酒精浆料低温烘干，得到最终的混合粉体；
（6）、将饱和聚酯树脂以45%的固含量溶解在二元酸脂有机溶剂中，得到树脂溶液；
（7）、将混合粉体、异氰酸酯固化剂以及树脂溶液充分搅拌，混匀；混合粉体、异氰酸酯固化剂及树脂溶液的质量比为3：0.1：2，得到印刷浆料；
（8）、通过丝网印刷，将所需的图形用印刷浆料印刷在陶瓷片上，然后放入烘箱200℃烘30min；
（9）、将涂有印刷浆料的陶瓷片，覆铜直接焊接，得到氮化物陶瓷覆铜板；
（10）、对氮化物陶瓷覆铜板涂满保护胶，镭雕打出图形；
（11）、将氮化物陶瓷覆铜板蚀刻完毕，得到最终所需的覆铜图形。
本发明的瓷片大小与最终所需的产品大小相同，不要用二次切割，不会造成瓷片的浪费。该方法浆料的印刷并非以前的整面丝印，而是将所需钎焊的部分印刷上去，需蚀刻的部分并没有浆料，不会造成浆料的浪费。该浆料的触变性良好，不容易在钎焊过程中发生焊料坍塌的情况。因为需蚀刻掉的区域下方并没有焊料，因此，整个蚀刻过程所需时间较短，避免了长时间蚀刻造成的铜边侧蚀现象，大大提高了尺寸的精度。因为该方法浆料不容易坍塌，因此铜片与瓷片的大小设置成一样，可以通过瓷边角定位，在打标过程中，打标图形与铜板下方浆料图形对应精度很高。将气相二氧化硅处理是为了让其更好的与粉料混合，提高其均匀性。该浆料的关键在于气相二氧化硅与触变剂所用的比例，过高容易导致浆料过粘，影响印刷性，过低则抑制浆料坍塌的性能较差。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、制备所需图形的丝印网框；
(2)、处理气相二氧化硅，将气相二氧化硅与油酸和硬脂酸的混合物以及酒精一起超声溶解10-15min，将溶解后的混合溶液放入烘箱低温烘干，得到处理后的粉末，所述油酸和硬脂酸的质量比为1:1-3；
(3)、在银铜钛粉中，掺入1-5wt％处理过的气相二氧化硅和1-3wt％触变剂，得到混合粉料；
(4)、将混合粉料放入球磨罐中，倒入酒精以及氧化锆球，并添加防氧化剂，球磨4h，转速160r/min，得到酒精浆料；
(5)、将球磨后的酒精浆料倒出，将酒精浆料低温烘干，得到最终的混合粉体；
(6)、将饱和聚酯树脂以30-60％的固含量溶解在二元酸脂有机溶剂中，得到树脂溶液；
(7)、将混合粉体、异氰酸酯固化剂以及树脂溶液充分搅拌，混匀，得到印刷浆料；
(8)、通过丝网印刷，将所需的图形用印刷浆料印刷在陶瓷片上，然后放入烘箱90-200℃烘30-60min；
(9)、将涂有印刷浆料的陶瓷片，覆铜直接焊接，得到氮化物陶瓷覆铜板；
(10)、对氮化物陶瓷覆铜板涂满保护胶，镭雕打出图形；
(11)、将氮化物陶瓷覆铜板蚀刻完毕，得到最终所需的覆铜图形。
2.根据权利要求1所述的轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法，其特征在于：所述气相二氧化硅、油酸和硬脂酸的混合物与酒精的质量比为1:0.001-0.02:20。
3.根据权利要求1所述的轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法，其特征在于：所述银铜钛粉的成分包括Ag70-72％、Cu26-28％和Ti1-4％。
4.根据权利要求1所述的轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法，其特征在于：所述混合粉料、酒精、氧化锆球与防氧化剂的质量比为1：5-10：2:000.5-0.02。
5.根据权利要求1所述的轨道交通芯片用氮化物陶瓷覆铜板的图形化方法，其特征在于：所述混合粉体、异氰酸酯固化剂及树脂溶液的质量比为3：0.04-0.1：1-2。
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