[发明专利]一种覆铜陶瓷基板的活性金属层的蚀刻液及其刻蚀方法

说明书

本发明公开了一种覆铜陶瓷基板的活性金属层的蚀刻液及其刻蚀方法。一种陶瓷覆铜基板的活性金属反应层的蚀刻液，由以下质量百分比的组分组成；5％‑15％H₂O₂、3％‑5％NaOH、1％‑3％M、3％‑5％N，余量为纯水；M为羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸钠、2‑膦酸丁烷‑1,2,4三羧酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2‑羟基膦酰基乙酸、硫酸镁或硫酸镁的水合盐中的至少一种。上述蚀刻液针对于无银工艺焊料的含钛、铪、锆等活性金属与陶瓷形成的活性金属反应层，具备高针对性，溶液稳定性高、对温度不敏感、蚀刻效率高。

技术领域

本发明涉及蚀刻技术领域，具体涉及陶瓷覆铜基板含钛、铪、锆等活性金属反应层的蚀刻液及刻蚀方法。

背景技术

覆铜陶瓷基板由陶瓷金属化后所制成，现今，陶瓷金属化技术主要有四种，活性金属钎焊技术(AMB)、电镀(DPC)技术、直接覆铜技术(DCB，亦称DBC)和激光活化(LAM)技术。活性金属钎焊技术是指利用含有活性金属例如Ti、Zr或Hf的钎焊材料，在真空保护环境下，选定对应的烧结制度将铜箔和覆铜陶瓷基板焊接在一起。

作为半导体芯片的衬板，覆铜陶瓷基板必须具备较高铜-瓷剥离强度，由此AMB工艺中钎焊料需含有较高的银含量和足够的活性金属组分，保证银和铜箔在高温下充分发生共晶反应，活性金属组分可在整个陶瓷界面发生反应，以在烧结后得到结合紧密的金属-陶瓷复合衬底。银含量高低决定了钎焊料成本，无银工艺的出现，能在保证覆铜陶瓷基板的质量下显著降低钎焊料成本，已成为活性金属钎焊料重要发展趋势之一。但不容忽视的是，钎焊料的无银工艺给覆铜陶瓷基板焊料结合层的蚀刻提出了新要求。例如，以活性金属钛、铪、锆等活性金属为主要成分的无银工艺钎焊料应用于氮化物陶瓷覆铜基板的AMB工艺时，焊料结合层主要由含钛、铪、锆等活性金属反应层组成。因此，与常规含银焊料形成的焊料结合层相比，其焊料结合层仅需蚀刻含钛、铪、锆等活性金属反应层，适用于一步法蚀刻，但一步法蚀刻焊料结合层时，往往会出现蚀刻不尽或者过氧化氢溶液不稳定等问题。故使用无银钎焊料AMB工艺时中亟待针对含钛、铪、锆等活性金属反应层开发新型蚀刻液及对应刻蚀方法，以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种陶瓷覆铜基板的活性金属反应层的蚀刻液，以解决上述至少一个技术问题。

本发明还提供一种陶瓷覆铜基板的活性金属反应层的刻蚀方法，以解决上述至少一个技术问题。

本发明的技术方案是：一种陶瓷覆铜基板的活性金属反应层的蚀刻液，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：5％-15％H₂O₂、3％-5％NaOH、1％-3％M、3％-5％N，余量为纯水；

M为羟基乙叉二膦酸(HEDP)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)、乙二胺四甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸钠、膦酸丁胺-1,2,4三羧酸(PBTC)、二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMP)、2-羟基膦酰基乙酸(HPAA)、硫酸镁或硫酸镁的水合盐中的至少一种；

N为脂肪酸镁、水解聚丙烯酰胺(HPAM)、磷酸三钠、硅酸钠、三聚磷酸钠、碱金属偏磷酸盐、聚偏磷酸盐、苹果酸、柠檬酸钠、酒石酸、葡萄糖酸、羟乙酸中的至少一种。

上述蚀刻液针对于无银工艺焊料的含钛、铪、锆等活性金属与陶瓷形成的活性金属反应层，具备高针对性，溶液稳定性高、对温度不敏感、蚀刻效率高。

进一步优选地，所述活性金属反应层是由无银工艺钎焊料经活性金属钎焊工艺真空烧结后形成。

进一步优选地，所述活性金属反应层含有钛、铪、锆、硅化钛以及硅化钛中的至少一种。

进一步优选地，所述活性金属反应层的厚度为0.2mm-0.002mm。

进一步优选地，蚀刻液的PH值为9-10。