[發明專利]一種基于感光材料的多層陶瓷電路及其制備方法

在審

• 申請號: 201710248806.6
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN106941760A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 李元勛;劉悅;蘇樺;韓莉坤;張懷武;廖斌;張恒軍
• 申請（專利權）人: 電子科技大學;贛州市德普特科技有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K1/03;H05K3/46
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙)51232
• 代理人: 葛啟函

技術領域

本發明屬于電子材料與工藝技術領域，具體涉及一種基于感光材料的多層陶瓷電路及其制備方法。

背景技術

多層陶瓷共燒技術是將電子陶瓷(含鐵氧體粉料)采用流延的方式制成厚度均勻及可控的生瓷帶，在生瓷帶上通過導體印刷工藝制出所需要的電路圖形，然后將若干張含有電路圖形的生瓷片通過對位和熱壓的方式實現層與層之間的電氣互聯并疊壓在一起后燒結，從而制成三維空間互不干擾的高密度電路。由于其獨特的多層電路結構實現方式及優異的磁電性能，被廣泛應用于電子器件及高性能模塊的制作中。目前，多層陶瓷共燒技術實現多層電路結構主要是基于流延技術、印刷技術及疊層技術的基礎上所完成的，由于受到以上三個技術的精度限制，目前多層陶瓷共燒技術通常只適用于制作英制0201(即0.6mm×0.3mm×0.3mm)尺寸以上的器件。故而，如何能夠有效提高多層陶瓷電路的內電極線寬精度、線距精度，降低陶瓷層的厚度，進而實現器件的集成化與微型化，成為研究中所要解決的技術問題。

為了解決以上技術問題，亟需一種能夠在更小的空間內完成更高密度布線的電路結構。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了克服上述技術問題，提供一種基于感光材料的多層陶瓷電路及其制備方法，從而有效提高多層陶瓷電路的內電極線寬精度、線距精度，降低陶瓷層的厚度，進而實現器件的集成化和微型化。

為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

本發明一方面公開一種基于感光材料的多層陶瓷電路，所述多層陶瓷電路是通過將多層超薄生瓷帶和多層金屬圖形層進行疊層后經過共燒形成，其中，生瓷帶的材料為感光陶瓷漿料，金屬圖形層的材料為感光金屬漿料；所述多層陶瓷電路的頂層和底層均為陶瓷層，自所述多層陶瓷電路的一外側表面朝向相對另一外側表面方向依次層疊設置有相互間隔的陶瓷層和金屬圖形層，相互隔離的金屬圖形層通過其之間陶瓷層設有的金屬通孔實現連通，其中，所述陶瓷層的厚度為5微米～20微米，所述金屬圖形層的線寬最小為4微米，所述金屬圖形層的線厚范圍為4微米～10微米。

根據本發明具體實施例，還包括非感光陶瓷基板作為多層陶瓷電路的底層和頂層。

本發明另一方面公開一種基于感光材料的多層陶瓷電路的制備方法，包括以下步驟：

步驟A：制備金屬圖形層；在暗室中，將感光導電金屬漿料甩涂或者印刷于陶瓷基板表面，進行預烘干處理，然后基于掩膜板對位曝光、顯影和固化處理得到金屬圖形層；

步驟B：制備設有通孔的感光陶瓷層；在暗室中，將所述感光陶瓷漿料甩涂或者印刷于所述步驟A制得金屬圖形層表面，進行預烘干處理，然后基于掩膜板對位曝光、顯影和固化處理得到預留出通孔的感光陶瓷層；

步驟C：制備金屬圖形層及金屬化通孔；在暗室中，將感光導電金屬漿料甩涂或者印刷于所述步驟B制得陶瓷層表面，同時將感光導電金屬漿料填充于經步驟B處理所得通孔中，進行預烘干處理，然后基于掩膜板對位曝光、顯影和固化處理得到金屬圖形層以及金屬化通孔；

步驟D：制備感光陶瓷層；在暗室中，將感光陶瓷漿料甩涂或者印刷于所述步驟C制得金屬圖形層表面，然后基于掩膜板對位曝光、顯影和固化處理得到感光陶瓷層；

步驟E：重復步驟A至D數次以實現其余疊層的制作，得到具有疊層結構且頂層和底層為陶瓷層的多層陶瓷電路坯體；

步驟F：將步驟E制得的多層陶瓷電路坯體經過等靜壓、排膠，燒結處理，最終得到多層陶瓷電路。

根據本發明實施例，所需感光陶瓷層或金屬圖形層比一次甩涂或印刷的感光陶瓷漿料或感光金屬漿料所得層的厚度更大，還包括在已固化的感光陶瓷層或金屬圖形層單獨重復步驟A、步驟B、步驟C或步驟D以達到特定厚度。

具體地，本發明多層陶瓷電路可以選擇感光陶瓷基板或非感光陶瓷基板作為電路的頂層和底層。

本發明中感光陶瓷漿料和感光金屬漿料可以為任何合適的材料，具體不做限定。

具體地，所述步驟B中感光陶瓷漿料是通過將陶瓷粉料加入感光膠中分散均勻制備，作為優選實施方式，所述陶瓷粉料的質量占感光陶瓷漿料總質量的百分比含量為60％～80％。

進一步地，為避免本發明所采用的感光陶瓷漿料與感光金屬漿料經多層曝光后產生交叉影響，陶瓷層制備過程中曝光采用的波長范圍與金屬圖形層制備過程中曝光采用的波光范圍不重疊。

進一步地，為避免本發明所采用的感光陶瓷漿料與感光金屬漿料在圖形轉移過程中相互影響，陶瓷層制備過程中顯影采用的顯影液體系與金屬圖形層制備過程中顯影采用的顯影液體系不同。