CN203261570U - 陶瓷激光金属化以及金属层结构 - Google Patents
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Abstract
一种陶瓷激光金属化以及金属层结构，其包含有基材、立体电路层以及多个金属层。该基材为本体的结构；该立体电路层，在该基材上利用二维或三维激光雕刻，并依所设计的电路轨迹雕刻多个凹槽；这些金属层以电镀法或化学沉积法将这些凹槽镀上金属以形成导电性的导电回路。其中，该基材应用精密陶瓷的材料，以达到布线精准、散热性佳、工件平整度高、细致度佳以及零件设计更微小及更精密等目的。
Description
技术领域
本实用新型关于一种陶瓷激光金属化以及金属层结构，特别是应用激光直接成型技术，针对平板以及立体结构进行加工，并通过化镀或电镀方式，达到布线精准以及线路导通的结构。
背景技术
高科技产品日新月异，微型精密的电子零件推陈出新且不断地被应用于3C产品、汽机车产业、医疗产业等。而立体电路的技术更是占有相当重要的比例。又以激光直接成型技术(Laser direct structuring,LDS)最为广泛应用。
然而，LDS所应用的基材大多是塑胶材料，且所使用的塑胶材料通常为价格昂贵的特殊指定材料；再者，应用在散热需求高的产品过程中，所衍生的散热问题也是亟需克服的问题之一。
因此，有鉴于现有缺陷，本实用新型的陶瓷激光金属化以及金属层结构，取代传统LDS特殊指定材料，以陶瓷基材为底，并结合LDS技术，以达到加工容易、布线精准、线路导通以及散热性佳及低成本等优点。
实用新型内容
本实用新型提供一种陶瓷激光金属化以及金属层结构，其包含基材、立体电路层以及多个金属层。该基材为本体的结构；该立体电路层在该基材上利用二维或三维激光雕刻，并依所设计的电路轨迹雕刻多个凹槽；这些金属层以电镀法或化学沉积法将这些凹槽镀上金属以形成导电性的导电回路。其中，该基材应用精密陶瓷的材料。
与现有技术相较，本实用新型的陶瓷激光金属化以及金属层结构，以陶瓷基材为结构本体取代传统LDS特殊指定材料，且该陶瓷材料具有下列的优点：
(1)机械特性：机械性质佳、尺寸精度高、低翘曲度。
(2)热的特性：耐热性佳、热传导率高、散热性佳。
(3)电性特性：绝缘电阻高、金属化容易、介电常数低。
(4)化学特性：无铅、无毒、化学稳定性佳。
(5)市场特性：材料资源丰富、价格低、技术成熟。
附图说明
图1示为本实用新型陶瓷激光金属化以及金属层结构的激光雕刻示意图。
图2示为本实用新型陶瓷激光金属化以及金属层结构的金属化示意图。
图3示为本实用新型陶瓷激光金属化以及金属层结构的另一金属化示意图。
图4示为本实用新型陶瓷激光金属化以及金属层结构的又一金属化示意图。
图5示为本实用新型陶瓷激光金属化以及金属层结构的断面示意图。
主要部件附图标记：
100 基材
200 立体电路层
202 凹槽
300 金属层
302 导通层
304 第一保护层
305 中间保护层
306 第二保护层
具体实施方式
为充分了解本实用新型的目的、特征及技术效果，兹由下述具体实施例，并结合附图，对本实用新型做详细说明，说明如下：
请参照图1以及图2，本实用新型的一个实施例揭示了一种陶瓷激光金属化以及金属层结构，其主要包含：基材100、立体电路层200以及多个金属层300。
首先，如图1所示，该基材100为本体的结构，其可为立体结构或平板结构。且该基材100为包含有氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氧化铍(BeO)、氧化铬(Cr2O3)、氧化锆(ZrO2)以及氮化硅(Si3N4)的陶瓷材料。
该立体电路层200在该基材100上应用激光雕刻，以预先设计的电路轨迹进行加工，并雕刻形成多个凹槽202。其中，该激光雕刻可为二维激光雕刻或是三维激光雕刻。又，该激光雕刻利用波长532nm的绿光激光、波长355nm的UV激光以及波长1064nm的IR激光的其中之一。
请参照图2，该金属层300应用电镀法或者是化学沉积法，将凹槽202镀上金属以形成导电性的导电回路。其中，该金属层300包含铜、镍、金、银、铂、钯、锡、锌、铬或其组合。在本实施例中，各金属层的顺序为（如视图A所示）：a.导通层302，所用的金属层材料为铜，其厚度为30μm以内较佳；b.第一保护层304，所用的金属层材料为镍，其作用是保护该导通层302避免氧化，耐磨性较佳，其厚度为10μm以内较佳。
请参照图3，其为本实用新型陶瓷激光金属化以及金属层结构的另一金属化示意图，该金属层300可包含第二保护层306，其金属层的顺序为（如视图B所示）：a.导通层302，所用的金属层材料为铜，其厚度为30μm以内较佳；b.第一保护层304，所用的金属层材料为镍，其作用是保护该导通层302避免氧化，耐磨性较佳，其厚度为10μm以内较佳；c.第二保护层306，所用的金属层材料为金，其作用为抗氧化层，其厚度为0.2μm以内较佳。
请参照图4，其为本实用新型陶瓷激光金属化以及金属层结构的又一金属化示意图，该金属层300更进一步包含中间保护层305，其金属层300的顺序为（如视图C所示）：a.导通层302，所用的金属层材料为铜，其厚度为30μm以内较佳；b.第一保护层304，所用的金属层材料为镍，其作用是保护该导通层302避免氧化，耐磨性较佳，其厚度为10μm以内较佳；c.中间保护层305，所用的金属层材料为钯，其作用是增加抗腐蚀性（例如：打金线(WireBounding)），其厚度为1μm～2μm之间较佳；d.第二保护层306，所用的金属层材料为金，其作用为抗氧化层，其厚度为0.2μm以内较佳。
如图5所示，其为本实用新型陶瓷激光金属化以及金属层结构的断面示意图。该激光雕刻对该基材100形成断面形状的该凹槽202。其中，该断面形状可为长方形、梯形以及三角形的其中之一。
本实用新型利用陶瓷基材结合激光直接成型的制程，以增加作业过程中的流畅性，基材的散热性，并提升电路的导通性。
以上已将本实用新型做详细说明，以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，本领域技术人员将容易得知，这些实施例仅用于描绘本实用新型，不应解读为限制本实用新型的范围。凡依本实用新型权利要求所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本实用新型的专利涵盖范围内。
Claims (4)
1.一种陶瓷激光金属化以及金属层结构，其特征在于，包含：
基材；
立体电路层，在该基材上利用激光雕刻，并依所设计的电路轨迹雕刻多个凹槽；以及
多个金属层，以电镀法或化学沉积法，将这些凹槽镀上金属以形成导电性的导电回路。
2.如权利要求1所述的陶瓷激光金属化以及金属层结构，其特征在于，该基材可为立体结构以及平板结构的其中之一。
3.如权利要求1所述的陶瓷激光金属化以及金属层结构，其特征在于，该基材的材料是包含有氧化铝、氮化铝、氧化铍、氧化铬、氧化锆以及氮化硅的陶瓷材料。
4.如权利要求1所述的陶瓷激光金属化以及金属层结构，其特征在于，这些金属层包含铜、镍、金、银、铂、钯、锡、锌、铬或其组合。
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