[发明专利]一种陶瓷电路板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷表面改性技术，特别涉及一种陶瓷异型材表面金属化的方法，具体为一种陶瓷电路板的制备方法。

背景技术

陶瓷表面金属化是一种方兴未艾的技术，所生产的陶瓷线路板可以应用于大功率IGBT模块产品，大功率LED照明产品，大功率高频微波等产品中。这种线路板具有很高的热导率和大电流负载能力；耐高温耐高压性能优良；能适应高温、高压、高磨损、强腐蚀的恶劣工作环境，满足产品在各种场合的应用要求。在陶瓷表面金属化的方法很多，试列举部分专利进行说明。

CN101460014是关于一种基板的直接镀铜(DPC)金属化制造工艺，主要于一基板上先进行凿孔、穿孔电连接等先前处理步骤后，于基板表面以溅镀方式依序形成钛层及铜层，并于贴上干膜后而进行曝光、显影等步骤，随后于线路图案上镀铜以形成铜线路，完成后即剥离干膜，再依序于铜线路上镀镍及镀金，即完成金属化制造工艺。这种穿孔-溅射-贴膜-显影-镀铜-剥离膜-镀镍的工艺，流程比较长，良率不高。且所用的溅射设备非常昂贵，不利于大规模应用。类似的技术还有CN101135051，其实施步骤为：将金属或陶瓷基材表面以PVD技术(Physical Vapor Deposition)按批次连续进行表面处理镀覆导热绝缘层，于导热绝缘层上再以PVD技术按批次连续进行表面处理镀覆导电层，该导电层包含铬(Cr)、铝(Al)、钛(Ti)、铜(Cu)实施金属化处理，于导电层表面再施以电镀处理技术，使电镀层结合于导电层上并达到导电层增厚目的。以及CN102208352A涉及一种陶瓷镀铜基板制造方法及其结构，其包含：选定一陶瓷基板；利用溅镀制程在陶瓷基板表面形成一镍金属层；将一铜金属层镀膜于镍金属层上；应用压膜、曝光显影与蚀刻制程等方式来形成线路图案；以及把铜金属层上的抗蚀刻干膜剥除形成陶瓷镀铜基板。本发明的陶瓷基板表面先进行溅镀镍金属层，使其表面金属化或完成镀通孔壁作用，而镍金属层可与铜金属层共享相同的蚀刻药水来制作线路图案，故具有一般性印刷电路板的制程考虑，有效减化制程并且降低材料及制造成本，亦有效地提升陶瓷基板与各金属镀层之间的抗撕离或黏合强度，藉以强化整体的结构强度。

CN1639085是一种湿法化学金属化钛酸盐基陶瓷的方法，包括如下步骤：浓硫酸粗化陶瓷；胶体钯活化在；将得到的陶瓷进行化学金属化。这种技术方案流程较长，而且所用浓硫酸会造成严重污染排放并恶化工厂环境。类似的方案还有 CN101798238A提供一种减少重金属离子的使用及残余，降低污染、节约资源、操作简便的陶瓷金属化的方法。本发明是采用下述技术方案实现的：它包括以下步骤：A)将陶瓷基体先置入NaOH粗化处理；再置入HF和H2SO4中粗化处理；以及 CN1362536是在陶瓷基底上沉积一层化学镀铜层，然后再浸镀银，具体的过程为先除油、粗化、敏化、活化和化学镀铜，然后在银浸镀液中浸镀，浸镀后水洗、烘干。 CN102409322A涉及一种陶瓷元件局部表面化学镀NiP-Cu电极的制造工艺。该工艺包括陶瓷元件制备、清洗干燥、粗化、印刷、活化、浸泡、预镀、镀铜、脱水干燥、热处理、焊接、测试等步骤。 CN1740382在SiC陶瓷颗粒表面化学镀铜方法，首先对SiC陶瓷颗粒表面进行硝酸粗化处理，用钨粉、双氧水，无水乙醇和冰乙酸制备得到溶胶，然后将粗化处理后的SiC陶瓷颗粒泡入溶胶之中并辅以超声振荡，使在陶瓷颗粒表面形成溶胶薄层，再经干燥及氢气还原，得到镀覆钨的SiC陶瓷颗粒后，再进行化学镀铜处理。由于铜对钨良好的润湿性和钨自身的催化活性，从而可以得到铜包裹均匀的陶瓷。

 CN1919515是一种表面合金化陶瓷的应用方法。利用本发明方法设计的复合靶，在加弧辉光炉中对普通陶瓷进行表面合金化，复合靶由活性金属钛(或锆、铪)和其它所需金属材料(如铁、 铬、镍、锰、钼、铜、铝、银等)一种或几种按一定比例机械组合，复合靶在电弧热的作用下蒸发或熔化，金属离子在高电场的作用下高速撞击在陶瓷表面。其优点是渗镀速度快，金属结合强度高，合金层厚度可达100μm以上。这种方法可实现多种类型表面合金化陶瓷和层状复合材料的制备。这种方法所得金属化层与基材的结合力差。