CN117817137A - 一种可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法，属于功率半导体陶瓷覆铜载板领域，包括以下步骤：步骤S1，贴膜：取陶瓷覆铜载板，在陶瓷覆铜载板上贴膜；步骤S2，激光加工去膜形成图形：将步骤S1贴膜完毕的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，导入需要雕刻的图形并设置相应加工参数进行激光加工，形成裸露在外的铜图形；步骤S3,蚀刻：将步骤S2激光去膜后的陶瓷覆铜载板基板蚀刻；步骤S4,激光退膜并根据不同客户需要对铜面晶粒进行定制化；步骤S5，得产品陶瓷覆铜载板。本发明可根据客户需要对铜面的粗糙度进行定制，对铜面纹理或表面深度状态进行定制，完全避免了晶粒对产品表面的干涉，为后续读码，焊接等工序创造了良好的表面条件。
Description
技术领域
本发明涉及功率半导体陶瓷覆铜载板领域，特别涉及一种可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法。
背景技术
陶瓷覆铜载板是高压大功率MOSFET 、IGBT、IPM、PIM模块的重要组成部件，既具有陶瓷的高导热、高电气绝缘、较高机械强度等特性，又具有无氧铜的高导电性和优良焊接性能，还能制作出各种图形，是适用于SIC芯片、大功率IGBT模块、半导体制冷制热器件的封装材料。
陶瓷覆铜载板基板比PCB基板板略小，厚度约0.2 mm，其中，铜厚250-1000um（PCB板基板的铜厚 25-105um）。
现有的陶瓷覆铜载板的制作工艺为：①陶瓷覆铜载板基板前处理，前处理的目的在于增加陶瓷覆铜载板基板表面粗照度；②贴膜，因陶瓷覆铜载板基板铜表面有些地方有凸起，在叠放时可能刺破后面用于曝光显影的膜层，因此在用于曝光显影的膜层上还有一层保护膜；③曝光；④撕膜，去掉保护膜；⑤显影；⑥蚀刻，形成图案；⑦碱液退膜。
现有陶瓷覆铜载板的制作工艺一方面流程过长，整个工段需要7个大的工序，其中还涉及到曝光机等较为昂贵的设备；另一方面，现有陶瓷覆铜载板的制作工艺退膜后的图形产品晶粒不会发生变化（退膜后的陶瓷覆铜载板基板表面如图1-图2，其中图1为显微镜0.75倍下观察的，图2为显微镜5倍下观察的）。
陶瓷覆铜载板集成时，其上表面安装有不同电子元件（如芯片就安装在陶瓷覆铜载板的上表面）下表面有时也需要安装如散热底板等元件，而这些不同种类的元件安装在陶瓷覆铜载板上，对陶瓷覆铜载板安装有不同的要求，因此现有陶瓷覆铜载板的制作工艺退膜后的图形产品不能直接安装上述不同的元件。
上述背景技术是为了便于理解本发明，并非是申请本发明之前已向普通公众公开的公知技术。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法，可根据客户需要对铜面的粗糙度进行定制，对铜面纹理进行定制，完全避免了晶粒对产品表面的干涉，为后续读码，焊接等工序创造了良好的表面条件。
技术方案是：一种可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法，包括以下步骤：
步骤S1，贴膜：取陶瓷覆铜载板基板，在陶瓷覆铜载板基板上贴膜；
步骤S2，激光加工去膜形成图形：将步骤S1贴膜完毕的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，导入需要雕刻的图形并设置相应加工参数进行激光加工，形成裸露在外的铜图形；
步骤S3, 蚀刻：将步骤S2激光去膜后的陶瓷覆铜载板基板蚀刻；
步骤S4, 激光退膜并根据不同客户需要对铜面晶粒进行定制化：将步骤S3蚀刻后的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，用激光将膜烧掉，并在激光器中导入图形，对铜面晶粒进行定制化处理；
步骤S5，得产品陶瓷覆铜载板。
进一步地，所述步骤S2，激光加工方式为皮秒激光加工或者飞秒激光加工。
进一步地，所述步骤S2中，激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%。
进一步地，所述步骤S2中，激光加工方式为重复频率100khz-10000khz，激光器选择1064±30nm、535±30nm、355±30nm波长，单脉冲能量＞100uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度≧1000mm/s。
进一步地，所述步骤S4中，激光加工方式为皮秒激光加工或者飞秒激光加工。
进一步地，所述步骤S4中，激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%。
进一步地，所述步骤S4中，激光退膜时：重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s；对铜面晶粒进行定制化时：第一次雕刻，设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，激光雕刻方向为0°，雕刻次数为1次；第二次雕刻，设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，激光雕刻方向为90°，雕刻次数为1次；雕刻中，雕刻线间距30μm，雕刻点间距11μm，雕刻速度11000mm/s，雕刻功率95%，形成垂直方向交替纹路与相应粗糙度。
进一步地，所述步骤S4中，激光退膜时：重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s；对铜面晶粒进行定制化时：第一次雕刻，设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，激光雕刻方向为45°，雕刻次数为1次；第二次雕刻，设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，激光雕刻方向为90°，雕刻次数为1次；雕刻中，雕刻线间距30μm，雕刻点间距11μm，雕刻速度11000mm/s，雕刻功率10%，形成斜方向交替纹路与相应粗糙度。
进一步地，所述步骤S4中，激光退膜时：重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s；对铜面晶粒进行定制化时：设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，雕刻线间距30μm，雕刻点间距11μm，雕刻速度11000mm/s，雕刻功率10%，雕刻形式回形，雕刻次数为2，形成回形纹路与相应粗糙度。
进一步地，所述步骤S4中，激光退膜时：重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s；对铜面晶粒进行定制化时：设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，雕刻线间距30μm，雕刻点间距11μm，雕刻速度35000mm/s，雕刻功率10%，雕刻形式同心圆，雕刻次数为2，形成同心圆与相应粗糙度。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
与现有技术相比，本发明通过第一次激光处理烧膜，在陶瓷覆铜载板基板上形成部分铜裸露在外，便于蚀刻形成图形，由于不需要曝光及显影，因此对贴膜的要求不如现有需曝光及显影的工序要高，因此可以在贴膜前不需要通过物理或化学方式对板面进行前处理即可满足贴膜需求。且由于本发明蚀刻前不需要显影，因此不需要撕膜，且因不需要撕膜，在蚀刻前还可以多板叠放（因非蚀刻部分的膜上还有保护膜），也简化了工艺。通过第二次激光处理烧膜及在不同位置烧掉不同铜量形成局部高度差异（可改变芯片焊接位置，将其烧蚀出比芯片略大的凹槽，更利于芯片散热），因此可以根据客户需求在不同功能区域定制形成不同粗糙的表面（可根据客户需要对铜面的粗糙度进行定制，对铜面纹理进行定制，完全避免了晶粒对产品表面的干涉，为后续读码，焊接等工序创造了良好的表面条件），满足客户实际需要，客户不需要进一步处理就可使用。另一方面这样的差异化表面粗糙度处理方式与现有的物理方式（如磨板）或化学处理（化学药剂处理）的均一化方式更能满足客户需求，且流程及生产设备较少，省去了曝光机，撕膜机，退膜线，曝光和退膜使用同一台激光即可，后工序的研磨机也可以省去。
附图说明
图1是背景技术退膜后的陶瓷覆铜载板基板表面结构示意图（显微镜0.75倍下观察）；
图2是背景技术退膜后的陶瓷覆铜载板基板表面结构示意图（显微镜5倍下观察）；
图3是本发明激光点与激光点之间位置关系示意图；
图4是本发明实施例1退膜并铜面晶粒定制化后陶瓷覆铜载板基板表面结构示意图（显微镜0.75倍下观察）；
图5是本发明实施例1退膜并铜面晶粒定制化后陶瓷覆铜载板基板表面结构示意图（显微镜5倍下观察）；
图6是本发明实施例2退膜并铜面晶粒定制化后陶瓷覆铜载板基板表面结构示意图（显微镜0.75倍下观察）；
图7是本发明实施例2退膜并铜面晶粒定制化后陶瓷覆铜载板基板表面结构示意图（显微镜5倍下观察）；
图8是本发明实施例3退膜并铜面晶粒定制化后陶瓷覆铜载板基板表面结构示意图（显微镜0.75倍下观察）；
图9是本发明实施例3退膜并铜面晶粒定制化后陶瓷覆铜载板基板表面结构示意图（显微镜5倍下观察）；
图10是本发明实施例4退膜并铜面晶粒定制化后陶瓷覆铜载板基板表面结构示意图（显微镜0.75倍下观察）；
图11是本发明实施例4退膜并铜面晶粒定制化后陶瓷覆铜载板基板表面结构示意图（显微镜5倍下观察）；
图12是本发明实施例5陶瓷覆铜载板功能区示意图；
图13是本发明实施例5陶瓷覆铜载板芯片焊接区结构示意图（显微镜5倍下观察）；
图14是本发明实施例5陶瓷覆铜载板端子焊接区结构示意图（显微镜5倍下观察）。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
一种陶瓷覆铜载板的制作方法,包括以下步骤：
步骤S1，取陶瓷覆铜载板基板，在陶瓷覆铜载板基板上贴膜。
步骤S2, 激光去膜形成图形：将步骤S1贴膜完毕的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，导入需要雕刻的图形并设置相应加工参数进行激光加工，形成裸露在外的铜图形。
本步骤中，使用皮秒或者飞秒激光加工，避免热影响区过大造成板糊问题；
本步骤激光去膜中：激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，如图3，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%；
进一步地，在本发明一个或多个具体实施方式中，本步骤激光去膜中，重复频率100khz-10000khz，激光器选择1064±30nm、535±30nm、355±30nm波长，单脉冲能量＞100uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于10000mm/s。
步骤S3, 将步骤S2激光雕刻图形后的陶瓷覆铜载板基板送入含蚀刻液的蚀刻线蚀刻（蚀刻线为现有技术中的蚀刻线，蚀刻液为现有技术中的蚀刻线），蚀刻去掉裸露在外的铜（裸露在外的铜为未被膜覆盖的铜部分）。
步骤S4, 激光退膜并根据不同客户需要对铜面晶粒进行定制化：将步骤S3蚀刻后的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，对残留的膜进行处理，用激光将膜烧掉，并在激光器中导入图形，对铜面晶粒进行定制化处理；
本步骤中，使用皮秒或者飞秒激光加工，避免热影响区过大造成板糊问题；
本步骤中，雕刻方式为：激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，如图3，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%；
进一步地，在本发明一个或多个具体实施方式中，重复频率100khz-10000khz，激光器选择1064±30nm、535±30nm、355±30nm波长，单脉冲能量＞100uj，脉冲宽度＜10ps。
步骤S5，清洁步骤S4后陶瓷覆铜载板基板，得产品陶瓷覆铜载板。
实施例1
一种陶瓷覆铜载板的制作方法,包括以下步骤：
步骤S1,取陶瓷覆铜载板基板，在陶瓷覆铜载板基板上贴膜。
步骤S2, 激光去膜形成图形：将步骤S1贴膜完毕的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，导入需要形成的图形并设置相应加工参数进行激光加工，形成裸露在外的铜图形；
本步骤激光去膜中，使用300w红外皮秒激光器，光斑直径60μm；
本步骤激光去膜中，激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，如图3，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%；
本步骤激光去膜中，重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s。
步骤S3, 将步骤S2激光雕刻图形后的陶瓷覆铜载板基板送入含蚀刻液的蚀刻线蚀刻（蚀刻线为现有技术中的蚀刻线，蚀刻液为现有技术中的蚀刻线），蚀刻去掉裸露在外的铜（裸露在外的铜为未被膜覆盖的铜部分）。
步骤S4, 激光退膜并根据不同客户需要对铜面晶粒进行定制化：将步骤S3蚀刻后的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，对残留的膜进行处理，用激光将膜烧掉，并在激光器中导入图形，对铜面晶粒进行定制化处理；
本步骤中，使用300w红外皮秒激光器，光斑直径60μm；
本步骤中，激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，如图3，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%；
本步骤激光退膜中，重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s；
本步骤对铜面晶粒进行定制化处理中，第一次雕刻，设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，激光雕刻方向为0°，雕刻次数为1次；第二次雕刻，设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，激光雕刻方向为90°，雕刻次数为1次；雕刻中，雕刻线间距30μm，雕刻点间距11μm，雕刻速度11000mm/s，雕刻功率95%。
步骤S5，清洁步骤S4后陶瓷覆铜载板基板，得产品陶瓷覆铜载板，结果如图4-图5，为垂直方向交替纹路与相应粗糙度。
实施例2
一种陶瓷覆铜载板的制作方法,包括以下步骤：
步骤S1,取陶瓷覆铜载板基板，在陶瓷覆铜载板基板上贴膜。
步骤S2, 激光去膜形成图形：将步骤S1贴膜完毕的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，导入需要形成的图形并设置相应加工参数进行激光加工，形成裸露在外的铜图形。
本步骤激光去膜中，使用300w红外皮秒激光器，光斑直径60μm；
本步骤激光去膜中，激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，如图3，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%；
重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s。
步骤S3, 将步骤S2激光雕刻图形后的陶瓷覆铜载板基板送入含蚀刻液的蚀刻线蚀刻（蚀刻线为现有技术中的蚀刻线，蚀刻液为现有技术中的蚀刻线），蚀刻去掉裸露在外的铜（裸露在外的铜为未被膜覆盖的铜部分）。
步骤S4, 激光退膜并根据不同客户需要对铜面晶粒进行定制化：将步骤S3蚀刻后的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，对残留的膜进行处理，用激光将膜烧掉，并在激光器中导入图形，对铜面晶粒进行定制化处理；
本步骤中，使用300w红外皮秒激光器，光斑直径60μm；
本步骤中，激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，如图3，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%；
本步骤激光退膜中，重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s；
本步骤对铜面晶粒进行定制化处理中，第一次雕刻，设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，激光雕刻方向为45°，雕刻次数为1次；第二次雕刻，设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，激光雕刻方向为90°，雕刻次数为1次；雕刻中，雕刻线间距30μm，雕刻点间距11μm，雕刻速度11000mm/s，雕刻功率10%。
步骤S5，清洁步骤S4后陶瓷覆铜载板基板，得产品陶瓷覆铜载板，结果如图6-图7，为斜方向交替纹路与相应粗糙度。
实施例3
一种陶瓷覆铜载板的制作方法,包括以下步骤：
步骤S1,取陶瓷覆铜载板基板，在陶瓷覆铜载板基板上贴膜。
步骤S2, 激光去膜形成图形：将步骤S1贴膜完毕的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，导入需要形成的图形并设置相应加工参数进行激光加工，形成裸露在外的铜图形。
本步骤激光去膜中，使用300w红外皮秒激光器，光斑直径60μm；
本步骤激光去膜中，激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，如图3，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%；
本步骤激光去膜中，重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s。
步骤S3, 将步骤S2激光雕刻图形后的陶瓷覆铜载板基板送入含蚀刻液的蚀刻线蚀刻（蚀刻线为现有技术中的蚀刻线，蚀刻液为现有技术中的蚀刻线），蚀刻去掉裸露在外的铜（裸露在外的铜为未被膜覆盖的铜部分）。
步骤S4, 激光退膜并根据不同客户需要对铜面晶粒进行定制化：将步骤S3蚀刻后的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，对残留的膜进行处理，用激光将膜烧掉，并在激光器中导入图形，对铜面晶粒进行定制化处理；
本步骤中，使用300w红外皮秒激光器，光斑直径60μm；
本步骤中，激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，如图3，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%；
本步骤激光退膜中，重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s；
本步骤对铜面晶粒进行定制化处理中，设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，雕刻线间距30μm，雕刻点间距11μm，雕刻速度11000mm/s，雕刻功率10%，雕刻形式回形，雕刻次数：2；
雕刻形式回形、雕刻次数为2的意思是：第一次雕刻形成轨迹，第二次雕刻在第一次雕刻形成的轨迹的终点反向再雕刻回到原点。
步骤S5，清洁步骤S4后陶瓷覆铜载板基板，得产品陶瓷覆铜载板，结果如图8-图9，为回形纹路与相应粗糙度。
实施例4
一种陶瓷覆铜载板的制作方法,包括以下步骤：
步骤S1,取陶瓷覆铜载板基板，在陶瓷覆铜载板基板上贴膜。
步骤S2, 激光去膜形成图形：将步骤S1贴膜完毕的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，导入需要形成的图形并设置相应加工参数进行激光加工，形成裸露在外的铜图形。
本步骤激光去膜中，使用300w红外皮秒激光器，光斑直径60μm；
本步骤激光去膜中，激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，如图3，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%；
本步骤激光去膜中，重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s。
S3，将步骤S2激光雕刻图形后的陶瓷覆铜载板基板送入含蚀刻液的蚀刻线蚀刻（蚀刻线为现有技术中的蚀刻线，蚀刻液为现有技术中的蚀刻线），蚀刻去掉裸露在外的铜（裸露在外的铜为未被膜覆盖的铜部分）。
步骤S4, 激光退膜并根据不同客户需要对铜面晶粒进行定制化：将步骤S3蚀刻后的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，对残留的膜进行处理，用激光将膜烧掉，并在激光器中导入图形，对铜面晶粒进行定制化处理；
本步骤中，使用300w红外皮秒激光器，光斑直径60μm；
本步骤中，激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，如图3，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%；
本步骤激光退膜中，重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s；
本步骤对铜面晶粒进行定制化处理中，设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，雕刻线间距30μm，雕刻点间距11μm，雕刻速度35000mm/s，雕刻功率10%，雕刻形式同心圆，雕刻次数：2；
雕刻形式同心圆、雕刻次数为2的意思是：第一次雕刻的轨迹为圆，第二次在前一次雕刻的位置上再雕刻一次。
步骤S5，清洁步骤S4后陶瓷覆铜载板基板，得产品陶瓷覆铜载板，结果如图10-图11，得到同心圆与相应粗糙度。
实施例5
一种陶瓷覆铜载板的制作方法,包括以下步骤：
步骤S1,取陶瓷覆铜载板基板，在陶瓷覆铜载板基板上贴膜。
步骤S2, 激光去膜形成图形：将步骤S1贴膜完毕的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，导入需要形成的图形并设置相应加工参数进行激光加工，形成裸露在外的铜图形。
本步骤激光去膜中，使用300w红外皮秒激光器，光斑直径60μm；
本步骤激光去膜中，激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，如图3，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%；
本步骤激光去膜中，重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s。
步骤S3, 将步骤S2激光雕刻图形后的陶瓷覆铜载板基板送入含蚀刻液的蚀刻线蚀刻（蚀刻线为现有技术中的蚀刻线，蚀刻液为现有技术中的蚀刻线），蚀刻去掉裸露在外的铜（裸露在外的铜为未被膜覆盖的铜部分）。
步骤S4, 激光退膜并根据不同客户需要对铜面晶粒进行定制化：将步骤S3蚀刻后的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，对残留的膜进行处理，用激光将膜烧掉，并在激光器中导入图形，对铜面晶粒进行定制化处理；
本步骤中，使用300w红外皮秒激光器，光斑直径60μm；
本步骤中，激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，如图3，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%；
本步骤激光退膜中，重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s；
本步骤对铜面晶粒进行定制化处理中，首先导入客户图形（如图12），依据功能区域设置区域一：芯片焊接区1；设置区域二，端子焊接区2。
区域一，芯片焊接区1对激光器参数要求如下：重复频率1000khz，激光器波长1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜速度40000mm/s,线雕刻间距80μm，点雕刻间距40μm，雕刻3次，雕刻纹理：回形，雕刻深度大于15μm。
区域二，端子焊接区2对激光器参数要求如下：重复频率1000khz，激光器波长1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜速度10000mm/s，线雕刻间距10μm，点雕刻间距10μm，雕刻2次，雕刻纹理方向：0°，雕刻深度＞5μm。
步骤S5，清洁步骤S4后陶瓷覆铜载板基板，得产品陶瓷覆铜载板。芯片焊接区结果如图13，端子焊接区如图14。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，贴膜：取陶瓷覆铜载板基板，在陶瓷覆铜载板基板上贴膜；
步骤S2，激光加工去膜形成图形：将步骤S1贴膜完毕的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，导入需要雕刻的图形并设置相应加工参数进行激光加工，形成裸露在外的铜图形；
步骤S3, 蚀刻：将步骤S2激光去膜后的陶瓷覆铜载板基板蚀刻；
步骤S4, 激光退膜并根据不同客户需要对铜面晶粒进行定制化：将步骤S3蚀刻后的陶瓷覆铜载板基板送入激光雕刻设备中，用激光将膜烧掉，并在激光器中导入图形，对铜面晶粒进行定制化处理；
步骤S5，得产品陶瓷覆铜载板。
2.根据权利要求1所述的可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法，其特征在于，所述步骤S2，激光加工方式为皮秒激光加工或者飞秒激光加工。
3.根据权利要求2所述的可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法，其特征在于，所述步骤S2中，激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%。
4.根据权利要求3所述的可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法，其特征在于，所述步骤S2中，激光加工方式为重复频率100khz-10000khz，激光器选择1064±30nm、535±30nm、355±30nm波长，单脉冲能量＞100uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度≧1000mm/s。
5.根据权利要求1所述的可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法，其特征在于，所述步骤S4中，激光加工方式为皮秒激光加工或者飞秒激光加工。
6.根据权利要求5所述的可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法，其特征在于，所述步骤S4中，激光光斑顺次排列，相邻两个激光光斑相交，该两个激光光斑圆心之间的距离小于激光光斑的半径，公式为：速度÷频率≤板面光斑直径50%。
7.根据权利要求5所述的可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法，其特征在于，所述步骤S4中，激光退膜时：重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s；对铜面晶粒进行定制化时：第一次雕刻，设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，激光雕刻方向为0°，雕刻次数为1次；第二次雕刻，设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，激光雕刻方向为90°，雕刻次数为1次；雕刻中，雕刻线间距30μm，雕刻点间距11μm，雕刻速度11000mm/s，雕刻功率95%，形成垂直方向交替纹路与相应粗糙度。
8.根据权利要求5所述的可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法，其特征在于，所述步骤S4中，激光退膜时：重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s；对铜面晶粒进行定制化时：第一次雕刻，设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，激光雕刻方向为45°，雕刻次数为1次；第二次雕刻，设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，激光雕刻方向为90°，雕刻次数为1次；雕刻中，雕刻线间距30μm，雕刻点间距11μm，雕刻速度11000mm/s，雕刻功率10%，形成斜方向交替纹路与相应粗糙度。
9.根据权利要求5所述的可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法，其特征在于，所述步骤S4中，激光退膜时：重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s；对铜面晶粒进行定制化时：设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，雕刻线间距30μm，雕刻点间距11μm，雕刻速度11000mm/s，雕刻功率10%，雕刻形式回形，雕刻次数为2，形成回形纹路与相应粗糙度。
10.根据权利要求5所述的可定制粗糙度的陶瓷覆铜载板的制作方法，其特征在于，所述步骤S4中，激光退膜时：重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度高于30000mm/s；对铜面晶粒进行定制化时：设置激光器重复频率1000khz，激光器选择1064±30nm波长，总功率＞300W，单脉冲能量＞300uj，脉冲宽度＜10ps，振镜扫描速度为20000mm/s，雕刻线间距30μm，雕刻点间距11μm，雕刻速度35000mm/s，雕刻功率10%，雕刻形式同心圆，雕刻次数为2，形成同心圆与相应粗糙度。
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