JP2011109056A

JP2011109056A - セラミック基板の製造方法

Info

Publication number: JP2011109056A
Application number: JP2010135153A
Authority: JP
Inventors: Wen-Hsin Lin; 文新林
Original assignee: Holy Stone Enterprise Co Ltd
Current assignee: Holy Stone Enterprise Co Ltd
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2010-06-14
Publication date: 2011-06-02
Also published as: DE102010033870A1; KR20110056212A; US20110123930A1; TW201119535A

Abstract

【課題】エッチング液を用いないことにより、人体に悪影響を及ぼしたり、環境を汚染したりすることを防ぐセラミック基板の製造方法を提供する。
【解決手段】セラミック基板上にドライフィルムを貼リ付ける工程１００と、ドライフィルムに対して露光および現像加工を行い、ドライフィルム上に所定の配線パターンを形成する工程１０１と、セラミック基板およびドライフィルム上に第１の金属層をコーティングする工程１０２と、第１の金属層上に銅層を電気メッキする工程１０３と、セラミック基板上のドライフィルム、第１の金属層および銅層に切断および研磨を行なった後、ドライフィルムを前記セラミック基板上から除去する工程１０４と、セラミック基板上に適切な厚さを有する銅層を形成する工程１０５と、セラミック基板の銅層の表面に第２の金属層を電気メッキする工程１０６と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、セラミック基板の製造方法に関し、特に、エッチング液を用いないことにより、人体に悪影響を及ぼしたり、環境を汚染したりすることを防ぐセラミック基板の製造方法に関する。

テクノロジーの目覚しい発展および人々のより良い生活の追及により、製品に対する要求は厳しいものとなっている。そのため、新たに開発された新素材の使用が必要になっている。携帯電話、小型ノートパソコンなどに用いられるＩＣ回路は、パッケージ工程において、より良い伝達効果および小型化が求められているため、業界ではこの分野に莫大な研究をが投じている。数年にわたる研究の結果、セラミック材料からなるセラミック基板が考案された。セラミック基板は、従来の基板と比べ、絶縁性、化学安定性、電磁特性、硬度、熱伝導性、耐摩性および耐熱性において優れている。そのため、セラミック基板が用いられる機会は、ますます多くなっている、

セラミック基板は、熱プレスにより金属膜および導電層を付着させ、ドライフィルム（ｄｒｙｆｉｌｍ）を導電層に貼リ付けて露光現像およびエッチングを行なった。必要な金属膜および導電層を残し、配線を形成した。金属層は、エッチングしにくい特性があるため、エッチング工程でエッチング液が導電層に対して過剰の除去を行ってしまった。露光および現像時において、所定の配線のパターンがドライフィルム上に現れる。セラミック基板の製造過程において、使用したエッチング液（塩化鉄、塩化銅などの化学液体）が人体に悪影響を及ぼしたり、環境を汚染してしまうことがあった。

本発明の目的は、エッチング液を用いないことにより、人体に悪影響を及ぼしたり、環境を汚染したりすることを防ぐセラミック基板の製造方法を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明は、セラミック基板の製造方法を提供する。本発明のセラミック基板の製造方法は、セラミック基板上にドライフィルムを貼リ付ける工程と、ドライフィルムに対して露光および現像加工を行い、ドライフィルム上に所定の配線パターンを形成する工程と、セラミック基板およびドライフィルム上に第１の金属層をコーティングする工程と、第１の金属層上に銅層を電気メッキする工程と、セラミック基板上のドライフィルム、第１の金属層および銅層に切断および研磨を行なった後、ドライフィルムを前記セラミック基板上から除去する工程と、セラミック基板上に適切な厚さを有する銅層を形成する工程と、セラミック基板の銅層の表面に第２の金属層を電気メッキする工程と、を含む。

本発明のセラミック基板の製造方法は、エッチング液を用いないため、人体に悪影響を及ぼしたり、環境を汚染してしまう恐れがない。エッチング液を洗い流す時間を省くため、セラミック基板の製造の製造工程を安全で、迅速に行なうことができる。セラミック基板の製造方法により製造されたセラミック基板は、金属層の厚さにかかわらず、配線には凹凸がなく、上底および下底の寸法がほぼ同様であるため、高精密なセラミック基板を製造することができる。また、セラミック基板上に形成されるドライフィルム、第１の金属層および銅層に適切な厚さで切断が行なわれるため、セラミック基板に適切な第１の金属層および銅層が形成され、表面にニッケル、金、銀などの金属でコーティングされ、コーティング材料に対して酸化、腐食などを起こすことなく、セラミック基板上の各電気メッキ層の安定性を確保することができる。

本発明の一実施形態によるセラミック基板の製造方法を示す流れ図である。本発明の一実施形態によるセラミック基板の製造方法を示す斜視図である。本発明のセラミック基板の成型前の状態を示す断面図である。本発明の一実施形態によるセラミック基板を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜４を参照する。図１は、本発明の一実施形態によるセラミック基板の製造方法を示す流れ図である。図２は、本発明の一実施形態によるセラミック基板の製造方法を示す斜視図である。図３は、本発明のセラミック基板の成型前の状態を示す断面図である。図４は、本発明の一実施形態によるセラミック基板を示す断面図である。図１〜４に示すように、セラミック基板１の製造方法は、以下の７工程を有する。
（１００）セラミック基板１上に穴を開けて、ドライフィルム２を貼リ付ける。
（１０１）ドライフィルム２に対して露光および現像加工を行い、ドライフィルム２上に所定の配線パターンを形成する。
（１０２）セラミック基板１およびドライフィルム２上に極薄の第１の金属層３をコーティングする（ｃｏａｔｉｎｇ）。
（１０３）第１の金属層３上に銅層４を電気メッキする。
（１０４）セラミック基板１上のドライフィルム２、第１の金属層３および銅層４に適切な厚さで切断および研磨を行なった後、ドライフィルム２をセラミック基板１上から除去する。
（１０５）セラミック基板１上に適切な厚さを有する銅層４を形成する。
（１０６）セラミック基板１の銅層４の表面に第２の金属層５を電気メッキするとセラミック基板１の製造工程が完成する。

セラミック基板１の製造工程において、窒化アルミニウム(ＡＩＮ)または酸化アルミニウム(Ａｌ２Ｏ３)材料を利用する。セラミック基板１は、柔らかい生素地を焼結してなる。セラミック基板１に穴を開け、一つまたは複数の貫通孔１１を形成した後、セラミック基板１の表面に第１の金属層３をコーティングする。第１の金属層３は、ニッケル、クロム、シリコン、ニッケル・クロム・シリコン合金、ニッケル・クロム・シリコン・銅合金、鉄・コバルト合金または鉄・コバルト・ニッケル合金からなる。厚さは、極薄で、０．１５〜０．５μｍである。

セラミック基板１上に付着したドライフィルム２に対して、光学フォトリソグラフィ技術の露光および現像を行い、所定の配線を提供するドライフィルム２を除去し、所定の配線でドライフィルム２に覆われなかった部分に第１の金属層３をコーティングする。その後、電気メッキ、熱蒸着、スパッタリングなどの加工により、第１の金属層３上に銅材料の銅層４を形成すると、セラミック基板１上のラッピング（ｌａｐｐｉｎｇ）工程が完成する。銅層４の厚さは、５０〜７５μｍである。セラミック基板１上に銅層４を形成した後、銅層４表面に電気メッキ、熱蒸着、スパッタリングなどの加工により、第２の金属層５を形成する。第２の金属層５は、ニッケル、金、銀などの金属からなり、電気メッキ材料に対して酸化、腐食などを起こすことなく、セラミック基板１上の各電気メッキ層の安定性を確保する。完成したセラミック基板１は、ハイパワー発光ダイオード、燃料電池、ソーラー電池などの回路または電極に用いられる。

セラミック基板１表面に第１の金属層３をコーティングする方法は、チタンスパッタリングでもよいし、ナノ界面活性剤を用いてもよく、セラミック基板１に対して変化を加え、ニッケル、クロム、金、銀などの金属をコーティングする。第１の金属層３のコーティング方法については、従来技術に属するため、説明を省略する。

本発明では好適な実施形態を前述の通りに開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知する者は誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

１セラミック基板
２ドライフィルム
３第１の金属層
４銅層
５第２の金属層
１１貫通孔

Claims

セラミック基板上にドライフィルムを貼リ付ける工程と、
前記ドライフィルムに対して露光および現像加工を行い、前記ドライフィルム上に所定の配線パターンを形成する工程と、
前記セラミック基板および前記ドライフィルム上に第１の金属層をコーティングする工程と、
前記第１の金属層上に銅層を電気メッキする工程と、
前記セラミック基板上の前記ドライフィルム、前記第１の金属層および前記銅層に切断および研磨を行なった後、前記ドライフィルムを前記セラミック基板上から除去する工程と、
前記セラミック基板上に適切な厚さを有する前記銅層を形成する工程と、
前記セラミック基板の前記銅層の表面に第２の金属層を電気メッキする工程と、を含むことを特徴とするセラミック基板の製造方法。
前記セラミック基板は、柔らかい生素地を焼結してなり、穴を開けた後、一つまたは複数の貫通孔を形成していることを特徴とする請求項１に記載のセラミック基板の製造方法。
前記柔らかい生素地は、窒化アルミニウムまたは酸化アルミニウム材料からなることを特徴とする請求項２に記載のセラミック基板の製造方法。
前記第１の金属層は、ニッケル、クロム、シリコン、ニッケル・クロム・シリコン合金、ニッケル・クロム・シリコン・銅合金、鉄・コバルト合金または鉄・コバルト・ニッケル合金からなり、厚さが極薄で、０．１５〜０．５μｍであることを特徴とする請求項１に記載のセラミック基板の製造方法。
前記銅層は、電気メッキ、熱蒸着、スパッタリングなどの加工により前記第１の金属層上に形成され、厚さが５０〜７５μｍであることを特徴とする請求項１に記載のセラミック基板の製造方法。
前記銅層は、表面に電気メッキ、熱蒸着、スパッタリングなどの加工により前記第２の金属層が形成され、前記第２の金属層はニッケル、金、銀などの金属からなることを特徴とする請求項１に記載のセラミック基板の製造方法。