[发明专利]一种陶瓷基板的金属化方法

说明书

一种陶瓷基板的金属化方法，包括步骤：将清洗后的陶瓷基板进行微蚀处理形成微蚀层；将微蚀处理后的陶瓷基板贴上高温分解掩膜并进行贴膜图案化处理，在微蚀层上形成高温分解掩膜层，在该高温分解掩膜层上激光标刻线路，得到导电线路图案；对经过贴膜图案化处理的陶瓷基板喷涂金属粉末，形成导电金属层；将陶瓷基板放入烧结炉进行高温烧结，使金属粉末与陶瓷基板粘结稳固，同时，高温分解掩膜层被高温分解得到图案化的导电金属层；将图案化的导电金属层加厚，得到厚度为5‑200μm的加厚导电金属层；最后再对陶瓷基板进行表面处理，得到平整的陶瓷基底导电线路板。本发明既可以减少金属的使用，也可以减少蚀刻带来的环境污染，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种高稳定性的陶瓷基板金属化的制备方法，尤其涉及一种提高陶瓷基板金属导电线路精度与粘结稳定性的方法。

背景技术

陶瓷基板金属化工艺，是电子封装产业的关键技术。目前陶瓷基板金属化方法主要有薄膜法、厚膜法等。其中，薄膜法主要是采用磁控溅射工艺在陶瓷板上沉积金属层，该工艺需要昂贵的溅射设备使生产成本居高不下。厚膜法是将金属粉末与玻璃粉末压接在一起，烧结后粘附在陶瓷上，这种方法因为其中有玻璃体所以导电性能差。同时，这两种工艺都属于减法操作，需要对非线路部分进行蚀刻等后续工序才能形成电路图案，导致工艺复杂，既浪费了大量的金属也增加了环境污染。

喷涂是近几年发展起来的加工方法。由于喷涂的颗粒是以高速撞击而产生强烈塑性变形而形成涂层，后续粒子的撞击又对前期涂层产生夯实作用，所以具有较高的结合力。但是，仅喷涂产生的结合力还达不到陶瓷基板金属化的需要，金属线路在使用中容易出现脱落到导致产品的良率降低。中国专利CN105555038A用双激光处理光束按照预设路径对非金属基材的表面进行处理，然后在非金属基材的表面上喷涂金属粉末，最后将非金属基材进行清洗、烘干就算完成在非金属基材上形成电路。这种因为粗糙度的改变而引起结合力改变的方法对塑胶等易产生形变材料效果比较理想，但是对陶瓷导电线路与陶瓷基板结合力改善的作用较小，而且对工艺参数控制比较严格，否则非线路部分也容易喷涂上金属导致线路不精细。中国专利CN107295755A将铜片冲压成线路然后通过烧结方式形成陶瓷线路板。这种方式工艺虽然简单，但是铜片容易变形导致线路不平整。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种陶瓷基板的金属化方法，既可以减少金属的使用，也可以减少蚀刻带来的环境污染，降低了生产成本。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种陶瓷基板的金属化方法，包括以下步骤：

将清洗后的陶瓷基板进行微蚀处理，在陶瓷基板上形成微蚀层；

将微蚀处理后的陶瓷基板贴上高温分解掩膜并进行贴膜图案化处理，在微蚀层上形成高温分解掩膜层，在该高温分解掩膜层上激光标刻线路，得到导电线路图案；

对经过贴膜图案化处理的陶瓷基板喷涂金属粉末，形成导电金属层；

将陶瓷基板放入烧结炉进行高温烧结，使金属粉末与陶瓷基板粘结稳固，同时，高温分解掩膜层被高温分解得到图案化的导电金属层；

将图案化的导电金属层加厚，得到厚度为5-200μm的加厚导电金属层；

最后再对陶瓷基板进行表面处理，得到平整的陶瓷基底导电线路板。

所述陶瓷基板为氧化锆、氮化铝或氧化铝陶瓷板。

所述微蚀处理是物理机械力蚀刻和/或光电化学微蚀。

所述贴膜图案化处理是激光标刻、光化学刻蚀和压印中的任意一种或者任意两种或者三种组合。

所述喷涂金属粉末，是采用喷涂设备按照设定好的线路图案以大于300 m/s的喷射速度在陶瓷基板的表面上来回喷涂而得到导电金属层，该导电金属层厚度为0.1-20μm。