[發明專利]一種陶瓷基電路板及其制備方法

在審

• 申請號: 201510235215.6
• 申請日: 2015-05-11
• 公開（公告）號: CN104822223A
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 惠宇;任慶國;楊俊蓮;馮旭;潘銳;許冰;劉徐;王松子
• 申請（專利權）人: 惠宇
• 主分類號: H05K1/03
• 分類號: H05K1/03;H05K3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

?????本發明屬于電子電工技術領域，具體涉及一種陶瓷基電路板及其制備方法。

背景技術

陶瓷表面金屬化技術是將陶瓷材料與金屬材料牢固連接的技術，最初應用于陶瓷-金屬封接，如電子管中零部件的連接，現已廣泛應用于半導體與集成電路、電光源、激光、原子能、高能物理和宇航等各尖端技術領域以及化工、紡織、冶金、機械等部門。陶瓷-金屬封接是一門涉及到各種學科的綜合性技術，涉及到物理、化學、力學、材料科學、真空技術、表面科學、現代儀器設備等各方面的知識。又由于其工藝難度大，用途越來越廣，從而成為國內外的熱門技術之一。活性釬焊技術和Mo-Mn金屬化工藝的相繼出現使封接技術得到了迅速發展，隨著陶瓷材料的發展及工業應用的需求，出現了一些新的特殊的連接工藝。我國從陶瓷與金屬封接的研究，重點服務于高速發展的電子工業，使用的是電瓷、玻璃、Ag-Cu-Ti釬料及Kovar合金等。

目前，陶瓷-金屬封接工藝至今仍以典型燒結金屬粉末法和活性金屬法為主，在多層陶瓷制作工藝中，主要采取高溫燒結金屬化工藝。目前常用的金屬粉末法和活性金屬法均需要1000℃以上的高溫處理，極大提高了陶瓷-金屬連接的成本。國內外的陶瓷表面金屬化技術還有化學鍍鎳或真空蒸鍍銀銅工藝。其中化學鍍結合強度低，需要貴金屬靶活化，特別容易造成壞境污染嚴重，真空蒸鍍銀銅雖然環保，但是金屬膜層與陶瓷的結合強度較差，膜層疏松，容易脫落，而且金屬膜層的厚度不易控制，均勻度與一致性差。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種陶瓷基電路板及其制備方法，目的是制備出金屬電路圖形導電層與陶瓷基板結合緊密，金屬電路圖形導電層成分單一、厚度均勻的陶瓷基電路板。

本發明的陶瓷基電路板包括有一個陶瓷基板，陶瓷基板上具有激光燒結成的純金屬電路圖形導電層，厚度為5~100μm。

其中，所述的純金屬是銅、鉬、銀、鋁或鈦。

實現本發明目的的技術方案按照以下步驟進行：

（1）在計算機中使用圖形編輯軟件編輯好電路圖形；

（2）將陶瓷基板置于激光切割工作臺上，啟動金屬粉末噴吹裝置，向陶瓷基板上噴吹金屬粉末，啟動激光燒結裝置，按照編輯好的電路圖形對金屬粉進行掃描燒結，同時采用真空低壓收集裝置對多余的未燒結金屬粉末進行收集，掃描燒結完畢，得到陶瓷基板上的金屬電路圖形層；

（3）對掃描燒結完畢的陶瓷基板進行拋光，絲印文字，最終固化，得到陶瓷基電路板產品。

其中，所述的陶瓷基板是氧化鋁陶瓷基板或氮化鋁陶瓷基板，其中氧化鋁陶瓷基板中氧化鋁的重量含量為90~99%，氮化鋁陶瓷基板中氮化鋁的重量含量為90~99%。

所述的金屬粉末是銅粉、鉬粉、銀粉、鋁粉或鈦粉，粉末粒度在0.3~10μm之間。

所述的金屬粉末噴吹裝置噴氣速度在1-5L/min。

所述的激光燒結裝置采用CO₂激光，波長為10.6μm。

與現有技術相比，本發明的特點和有益效果是：

（1）本發明與以往的陶瓷基電路板制備方法相比，省去了導電金屬的高溫燒結步驟，不需要后期熱處理，節約了大量能源，高溫燒結爐的功率為10KW左右，而本發明中所使用設備功率不超過300W，因此本發明方法節約大量能源，有效降低了陶瓷基電路板的成本，利于工業大批量生產；

（2）本發明中還采用噴吹方式在陶瓷基板表面噴吹金屬粉末，與現有技術中的手工涂覆方式相比，金屬導電層更加均勻一致，導電性能更好；

（3）本發明的陶瓷電路板的金屬圖形導電層是單一金屬的均勻導電層，與以往的靠加入貴金屬燒結成金屬混合物導電層相比，成分更簡單，導電性和導熱性也更好。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明做進一步說明。

本發明實施例中所使用的電路圖形編輯軟件為Coredraw。

實施例1

本實施例的陶瓷基電路板包括有一個氧化鋁陶瓷基板，氧化鋁陶瓷基板上具有激光燒結成的純銅電路圖形導電層，厚度為50μm。

其制備方法按照以下步驟進行：

（1）在計算機中使用圖形編輯軟件編輯好電路圖形；