一种陶瓷PCB的制造方法及制造得到的PCB.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107864560A(43)申请公布日2018.03.30(21)申请号201710301283.7(22)申请日2017.05.02(71)申请人武汉华工激光工程有限责任公司地址430223湖北省武汉市东湖开发区华中科技大学科技园激光产业园(72)发明人王建刚王雪辉李朋程英(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人刘秋芳(51)Int.Cl.H05K1/03(2006.01)H05K3/00(2006.01)C23C4/131(2016.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种陶瓷PCB的制造方法及制造得到的PCB(57)摘要本发明公开了一种陶瓷PCB的制造方法及制造得到的PCB，其特征在于：包括如下步骤：将陶瓷基板进行清洗及烘干；将烘干后的陶瓷基板送入气氛加热炉中加热350°～400°，并保温设定的时间；在表面温度高于300°以上的陶瓷基板表面采用电弧喷涂方式依次喷涂底层金属涂层和铜涂层；将陶瓷基板的铜涂层磨平；进行激光刻蚀步骤。本发明的制造方法工序简便，处理温度低，陶瓷与金属结合强度高，对陶瓷材料种类没有限制，进一步降低了生产成本，提高了生产效率；通过本发明制备得到的PCB具备高分辨率、电流密度及过载功率等特点。CN107864560ACN107864560A权利要求书1/1页1.一种陶瓷PCB的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、将陶瓷基板进行清洗及烘干；S2、将烘干后的陶瓷基板送入气氛加热炉中加热350°～400°，并保温设定的时间；S3、在表面温度高于300°以上的陶瓷基板表面采用电弧喷涂方式依次喷涂底层金属涂层和铜涂层；S4、将陶瓷基板的铜涂层磨平；S5、进行激光刻蚀步骤。2.根据权利要求1所述的陶瓷PCB的制造方法，其特征在于：步骤二中，所述电炉中采用氢气、一氧化碳、氮气、氩气等一种或几种混合气体提供还原性气氛，保温时间为15～20min。3.根据权利要求1或2所述的陶瓷PCB的制造方法，其特征在于：所述底层金属涂层为铝涂层或锌涂层或铝合金涂层或锌合金涂层。4.根据权利要求3所述的陶瓷PCB的制造方法，其特征在于：所述底层金属涂层厚度为10～20μm，铜涂层厚度为15～30μm。5.根据权利要求1或2所述的陶瓷PCB的制造方法，其特征在于：步骤三中，当陶瓷基板表面温度低于300°时，重复步骤二的工序。6.根据权利要求1或2所述的陶瓷PCB的制造方法，其特征在于：步骤四中，采用平面磨的方式对铜涂层进行磨平。7.根据权利要求1或2所述的陶瓷PCB的制造方法，其特征在于：步骤五中，采用纳秒紫外激光器在铜涂层表面刻蚀电路图。8.一种陶瓷PCB板，其特征在于：由权利要求1-7任一项所述的陶瓷PCB的制造方法制造而成。2CN107864560A说明书1/4页一种陶瓷PCB的制造方法及制造得到的PCB技术领域[0001]本发明涉及陶瓷PCB板的加工技术领域，尤其涉及一种陶瓷PCB的制造方法及制造得到的PCB。背景技术[0002]随着电力电子电路向着集成化、模块化方向高速发展，各种新型的电力电子器件不断涌现，电力电子装置需求不断增加，导致高性能PCB的需求不断增加。同时随着电子、通信等设备向小型、轻量、高可靠和高速化方向发展，尤其是为适应表面组装技术(SMT)的需要，高性能PCB的制备趋于向小型化、片式化、多层化、薄膜化、高可靠方向发展，这就要求PCB具有高稳定性、高热导率、耐高温及高频损耗小等特点。[0003]陶瓷因其高的绝缘性、高的化学稳定性、高的热导率及与多种半导体器件材料相匹配的热膨胀系数等优点，广泛的应用于大功率电力半导体模块、半导体致冷器、电子加热器及大功率电力电子电路中。[0004]由于陶瓷材料表面结构与金属材料表面结构不同，加上陶瓷材料本身特殊的物理化学性能，在陶瓷表面制备高分辨率、电流密度及过载功率的金属电路图形存在不少的特点与难点。[0005]目前陶瓷表面金属化有厚膜法、薄膜法及DBC。[0006]厚膜法主要是高熔点金属法，包括Mo-Mn法、银基钎焊、丝网印刷、活性金属粉末烧结，它是通过在陶瓷表面涂覆膏剂经热处理炉烧结而成，部分工艺需要进行氢气还原二次处理，该类工艺对陶瓷材料没有限制，金属涂层与陶瓷结合强度高，但劣势非常明显，所需处理的温度在900℃以上，能耗高、生产周期长、效率低下，不能用来制作多层化、薄膜化高性能陶瓷PCB，主要用来作为陶瓷与金属之间封接，在陶瓷PCB领域中应用有限。[0007]薄膜法主要是CVD/PVD、电镀/化学镀、溅射法，该类工艺可以在不同种类的陶瓷表面涂镀金属涂层，但是涂层薄，工序多、效率低下、成本高，该类工艺作为在陶瓷表面图形化金属层补充工艺，在陶瓷PCB