[發明專利]一種金屬芯陶瓷電路板的制作方法

在審

• 申請號: 201910188385.1
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN109862691A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 黃明安;胡小義;劉天明
• 申請（專利權）人: 四會富仕電子科技股份有限公司
• 主分類號: H05K1/05
• 分類號: H05K1/05;H05K3/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種金屬芯陶瓷電路板的制作方法的步驟是：1、金屬芯鉆孔；2、金屬芯表面氧化；3、在金屬芯表面氧化層上涂覆一層陶瓷釉料；4、超高溫真空壓合銅箔；5、對孔上的銅箔開窗；6、對整板進行沉銅電鍍；7、蝕刻線路。

技術領域

本發明專利涉及電路板領域，尤其涉及一種金屬芯陶瓷電路板的制作方法。

背景技術

伴隨著電子技術的發展，對作為電子元器件承載的電路板要求也越來越高，其中重要的一點便是對其導熱能力和耐熱能力的要求。

普通FR-4材料是導熱率不到1W/m.k的絕緣材料，添加了導熱填料陶瓷的絕緣材料導熱率一般為：1~3W/m.k，遠遠低于金屬材料的導熱率。

銅的導熱率為：385W/m.k，鋁合金的導熱率為：135-180W/m.k，因此采用金屬作為導熱材料是比較好的。

普通FR-4材料長期耐熱能力在130℃以下，Tg值由130℃到200℃的范圍，到300℃有機材料會產生裂解。

常規的有機材料導熱率和耐熱性能都比較低，電路板行業內一般采用金屬基板或者陶瓷基板來對應高導熱或者高耐熱的要求。

金屬基板要用到導熱的PP，這種PP是由高導熱的陶瓷填料和樹脂組合而成的，有樹脂的存在就限制了耐熱能力，在高溫下樹脂材料很容易老化，可靠性不高。

陶瓷基板一般有LTCC(低溫共燒多層陶瓷)、HTCC(高溫共燒多層陶瓷)或者DPC(直接鍍銅基板)、DBC(直接接合銅基板)工藝的基板，由于陶瓷材料硬而脆，加工困難，工藝比較復雜，加工成本很高。

發明內容

為了解決電路板導熱和耐熱、高可靠性和壽命長的問題，本發明專利提供了一種金屬芯陶瓷電路板的制作方法。

金屬芯的使用，提高了產品的導熱能力、耐熱能力和可加工性。

陶瓷層在保證絕緣的要求下越薄越好，陶瓷層厚度一般為1~100um，這樣厚度的陶瓷層避免了一般陶瓷基板容易碎的問題，而且便于進行機械加工和激光鉆孔、激光切割。

本發明采用以下步驟實現：

步驟1、金屬芯鉆孔；

步驟2、金屬芯表面氧化；

步驟3、在金屬芯表面氧化層上涂覆一層陶瓷釉料；

步驟4、超高溫真空壓合銅箔；

步驟5、對孔上的銅箔開窗；

步驟6、對整板進行沉銅電鍍；

步驟7、蝕刻線路。

步驟1說明：金屬芯一般采用金屬銅或者金屬鋁，銅或者鋁與陶瓷的結合力比較好，導熱性優良，加工性能較好。

步驟2說明：對金屬芯表面進行氧化，鋁材進行化學氧化、或者陽極氧化、微弧氧化；銅材進行黑化或者棕化。

對金屬芯表面進行氧化的目的是提高銅箔與金屬芯的絕緣能力，增加金屬芯與陶瓷材料的結合力。

步驟3說明：在金屬芯表面氧化層上涂覆一層陶瓷釉料，涂覆的方式采用噴涂、浸涂，陶瓷釉料采用低溫陶瓷釉料或者搪瓷材料，陶瓷釉料一般由三氧化二硼、氧化鋁、二氧化硅等組成。

陶瓷層起到絕緣的作用，由于一般陶瓷的導熱速率不如金屬，陶瓷層硬度很大容易脆裂，不容易加工，所以陶瓷層厚度做得薄一些較好，一般厚度為1~100um。

步驟4說明：超高溫真空壓合銅箔，銅箔表面預先進行氧化，以利于提高銅箔與陶瓷的結合力。

壓合的溫度采用鋁芯材時為450℃~660℃，采用銅芯材壓合的溫度為450℃~1080℃。