[发明专利]一种基于感光材料的多层陶瓷电路及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子材料与工艺技术领域，具体涉及一种基于感光材料的多层陶瓷电路及其制备方法。

背景技术

多层陶瓷共烧技术是将电子陶瓷(含铁氧体粉料)采用流延的方式制成厚度均匀及可控的生瓷带，在生瓷带上通过导体印刷工艺制出所需要的电路图形，然后将若干张含有电路图形的生瓷片通过对位和热压的方式实现层与层之间的电气互联并叠压在一起后烧结，从而制成三维空间互不干扰的高密度电路。由于其独特的多层电路结构实现方式及优异的磁电性能，被广泛应用于电子器件及高性能模块的制作中。目前，多层陶瓷共烧技术实现多层电路结构主要是基于流延技术、印刷技术及叠层技术的基础上所完成的，由于受到以上三个技术的精度限制，目前多层陶瓷共烧技术通常只适用于制作英制0201(即0.6mm×0.3mm×0.3mm)尺寸以上的器件。故而，如何能够有效提高多层陶瓷电路的内电极线宽精度、线距精度，降低陶瓷层的厚度，进而实现器件的集成化与微型化，成为研究中所要解决的技术问题。

为了解决以上技术问题，亟需一种能够在更小的空间内完成更高密度布线的电路结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服上述技术问题，提供一种基于感光材料的多层陶瓷电路及其制备方法，从而有效提高多层陶瓷电路的内电极线宽精度、线距精度，降低陶瓷层的厚度，进而实现器件的集成化和微型化。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面公开一种基于感光材料的多层陶瓷电路，所述多层陶瓷电路是通过将多层超薄生瓷带和多层金属图形层进行叠层后经过共烧形成，其中，生瓷带的材料为感光陶瓷浆料，金属图形层的材料为感光金属浆料；所述多层陶瓷电路的顶层和底层均为陶瓷层，自所述多层陶瓷电路的一外侧表面朝向相对另一外侧表面方向依次层叠设置有相互间隔的陶瓷层和金属图形层，相互隔离的金属图形层通过其之间陶瓷层设有的金属通孔实现连通，其中，所述陶瓷层的厚度为5微米～20微米，所述金属图形层的线宽最小为4微米，所述金属图形层的线厚范围为4微米～10微米。

根据本发明具体实施例，还包括非感光陶瓷基板作为多层陶瓷电路的底层和顶层。

本发明另一方面公开一种基于感光材料的多层陶瓷电路的制备方法，包括以下步骤：

步骤A：制备金属图形层；在暗室中，将感光导电金属浆料甩涂或者印刷于陶瓷基板表面，进行预烘干处理，然后基于掩膜板对位曝光、显影和固化处理得到金属图形层；

步骤B：制备设有通孔的感光陶瓷层；在暗室中，将所述感光陶瓷浆料甩涂或者印刷于所述步骤A制得金属图形层表面，进行预烘干处理，然后基于掩膜板对位曝光、显影和固化处理得到预留出通孔的感光陶瓷层；

步骤C：制备金属图形层及金属化通孔；在暗室中，将感光导电金属浆料甩涂或者印刷于所述步骤B制得陶瓷层表面，同时将感光导电金属浆料填充于经步骤B处理所得通孔中，进行预烘干处理，然后基于掩膜板对位曝光、显影和固化处理得到金属图形层以及金属化通孔；

步骤D：制备感光陶瓷层；在暗室中，将感光陶瓷浆料甩涂或者印刷于所述步骤C制得金属图形层表面，然后基于掩膜板对位曝光、显影和固化处理得到感光陶瓷层；

步骤E：重复步骤A至D数次以实现其余叠层的制作，得到具有叠层结构且顶层和底层为陶瓷层的多层陶瓷电路坯体；

步骤F：将步骤E制得的多层陶瓷电路坯体经过等静压、排胶，烧结处理，最终得到多层陶瓷电路。

根据本发明实施例，所需感光陶瓷层或金属图形层比一次甩涂或印刷的感光陶瓷浆料或感光金属浆料所得层的厚度更大，还包括在已固化的感光陶瓷层或金属图形层单独重复步骤A、步骤B、步骤C或步骤D以达到特定厚度。

具体地，本发明多层陶瓷电路可以选择感光陶瓷基板或非感光陶瓷基板作为电路的顶层和底层。

本发明中感光陶瓷浆料和感光金属浆料可以为任何合适的材料，具体不做限定。

具体地，所述步骤B中感光陶瓷浆料是通过将陶瓷粉料加入感光胶中分散均匀制备，作为优选实施方式，所述陶瓷粉料的质量占感光陶瓷浆料总质量的百分比含量为60％～80％。

进一步地，为避免本发明所采用的感光陶瓷浆料与感光金属浆料经多层曝光后产生交叉影响，陶瓷层制备过程中曝光采用的波长范围与金属图形层制备过程中曝光采用的波光范围不重叠。

进一步地，为避免本发明所采用的感光陶瓷浆料与感光金属浆料在图形转移过程中相互影响，陶瓷层制备过程中显影采用的显影液体系与金属图形层制备过程中显影采用的显影液体系不同。