一种陶瓷电路板的制备工艺的制作方法

本发明涉及陶瓷电路板技术领域，具体为一种陶瓷电路板的制备工艺。

背景技术：

随着电子技术在各应用领域的逐步加深，线路板高度集成化成为必然趋势，高度的集成化封装模块要求良好的散热承载系统，而传统线路板fr-4和cem-3在tc（导热系数）上的劣势已经成为制约电子技术发展的一个瓶颈，近些年来发展迅猛的led产业，也对其承载线路板的tc指标提出了更高的要求，在大功率led照明领域，往往采用金属和陶瓷等具备良好散热性能的材料制备线路基板，目前高导热铝基板的导热系数一般为1-4w/m.k，而陶瓷基板的导热系数根据其制备方式和材料配方的不同，可达220w/m.k左右，不同于传统的fr-4（波纤维），陶瓷类材料具有良好的高频性能和电学性能，且具有热导率高、化学稳定性和热稳定性优良等有机基板不具备的性能，是新一代大规模集成电路以及功率电子模块的理想封装材料，但现有的陶瓷电路板其制备工艺复杂，且耐火、耐氧化和耐腐蚀性差，从而降低了企业的市场竞争力，为此，我们提出一种陶瓷电路板的制备工艺。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种陶瓷电路板的制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种陶瓷电路板的制备工艺，其制备工艺包括以下步骤：

a、制备陶瓷基板；

b、将得到的陶瓷基板置于化学镀中化镀铜打底和电镀铜；

c、在陶瓷基板表面印制电路图形；

d、按照电路图和在陶瓷基板上形成的激光切割图形制做相应厚度的丝印板；

e、制备环氧树脂电路板；

f、压合陶瓷基板、丝印板和环氧树脂电路板；

g、真空烧结；

h、在陶瓷基板、丝印板和环氧树脂电路板组成的多层板表面用激光雕刻得到需要的电路图案；

i、在陶瓷基板、丝印板和环氧树脂电路板组成的多层板表面从内向外依次涂设玻璃纤维涂层、三氧化二铝涂层和锆钛合金涂层。

优选的，所述步骤a包括以下步骤：①、采用注射成形或挤出成形或热压铸成形工艺制备陶瓷生坯；②、陶瓷生坯冷却后，在三氯乙烯溶剂中萃取3～5h，其萃取温度控制在40～90℃之间；③、将萃取后的陶瓷生坯置于烧结炉中烧结5～12h，从而制得陶瓷基板。

优选的，所述步骤c包括以下步骤：①、按照电路图的要求制做相应厚度的印板；②、配置电子浆料，且电子浆料包括金属粉末和有机溶剂，其中，金属粉末由含有50％～70％的cu、10％～30％的ag和15％～25％的ti组成；有机溶剂主要由含有90％～98％的松油醇和2％～10％的乙基纤维素组成，且金属粉末与有机溶剂（质量）百分比为1～2.5：1；③、通过电子浆料将印板中电路图形直接印制在陶瓷板上获得金属层厚度为200～500um陶瓷电路板。

优选的，所述步骤e包括以下步骤：①、环氧树脂覆铜板剪裁成与陶瓷基板相当的尺寸；②、采用机械钻孔的方法在环氧树脂覆铜板预定的位置上开设贯彻环氧树脂覆铜板上、下两面的孔；③、在孔上镀一层导电层使其成为导通孔；④、对环氧树脂覆铜板进行电镀铜；⑤、将菲林上的电路图形转移到环氧树脂覆铜板上；⑥、对环氧树脂覆铜板上的电路图形进行电镀铜；⑦、进行蚀刻、退膜处理；⑧、在环氧树脂覆铜板不需要焊接电子元件的地方印刷防焊油墨；⑨、对环氧树脂覆铜板其裸铜待焊面进行表面处理保护裸露部位不被氧化；⑩、在环氧树脂覆铜板上按照设计要求丝印字符。

优选的，所述步骤f包括以下步骤：①、在陶瓷基板、丝印板和环氧树脂电路板之间设置介电层；②、采用热压的方式将陶瓷基板、丝印板和环氧树脂电路板压合成一体，成为多层板。

优选的，所述步骤g包括以下步骤：①、在真空烧结前，将陶瓷基板在烘干箱进行第一次排胶；②、在真空烧结时，真空度必需达到0.0065pa以下，并将陶瓷基板进行第二次排胶；③、烧结最高温度根据成份配比不同范围在700℃～850℃之间，烧结最高温度保温时间范围在10～25min之间。

优选的，所述玻璃纤维涂层的厚度为30～45um，三氧化二铝涂层的厚度25～35um，锆钛合金涂层的厚度为20～40um。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过本工艺，可有效提高陶瓷电路板自身的硬度和导电性能，且本工艺整体流畅，不存在窝工及浪费材料的现象，同时在多层板表面从内向外依次涂设玻璃纤维涂层、三氧化二铝涂层和锆钛合金涂层，可有效提高本陶瓷电路板的耐火、耐氧化和耐腐蚀性，延长了其使用寿命，提高了企业的市场竞争力。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种陶瓷电路板的制备工艺，其制备工艺包括以下步骤：

a、制备陶瓷基板；

b、将得到的陶瓷基板置于化学镀中化镀铜打底和电镀铜；

c、在陶瓷基板表面印制电路图形；

d、按照电路图和在陶瓷基板上形成的激光切割图形制做相应厚度的丝印板；

e、制备环氧树脂电路板；

f、压合陶瓷基板、丝印板和环氧树脂电路板；

g、真空烧结；

h、在陶瓷基板、丝印板和环氧树脂电路板组成的多层板表面用激光雕刻得到需要的电路图案；

i、在陶瓷基板、丝印板和环氧树脂电路板组成的多层板表面从内向外依次涂设玻璃纤维涂层、三氧化二铝涂层和锆钛合金涂层，本工艺可有效提高陶瓷电路板自身的硬度和导电性能，且本工艺整体流畅，不存在窝工及浪费材料的现象，同时在多层板表面从内向外依次涂设玻璃纤维涂层、三氧化二铝涂层和锆钛合金涂层，可有效提高本陶瓷电路板的耐火、耐氧化和耐腐蚀性，延长了其使用寿命，提高了企业的市场竞争力。

步骤a包括以下步骤：①、采用注射成形或挤出成形或热压铸成形工艺制备陶瓷生坯；②、陶瓷生坯冷却后，在三氯乙烯溶剂中萃取3～5h，其萃取温度控制在40～90℃之间；③、将萃取后的陶瓷生坯置于烧结炉中烧结5～12h，从而制得陶瓷基板。

步骤c包括以下步骤：①、按照电路图的要求制做相应厚度的印板；②、配置电子浆料，且电子浆料包括金属粉末和有机溶剂，其中，金属粉末由含有50％～70％的cu、10％～30％的ag和15％～25％的ti组成；有机溶剂主要由含有90％～98％的松油醇和2％～10％的乙基纤维素组成，且金属粉末与有机溶剂（质量）百分比为1～2.5：1；③、通过电子浆料将印板中电路图形直接印制在陶瓷板上获得金属层厚度为200～500um陶瓷电路板。

步骤e包括以下步骤：①、环氧树脂覆铜板剪裁成与陶瓷基板相当的尺寸；②、采用机械钻孔的方法在环氧树脂覆铜板预定的位置上开设贯彻环氧树脂覆铜板上、下两面的孔；③、在孔上镀一层导电层使其成为导通孔；④、对环氧树脂覆铜板进行电镀铜；⑤、将菲林上的电路图形转移到环氧树脂覆铜板上；⑥、对环氧树脂覆铜板上的电路图形进行电镀铜；⑦、进行蚀刻、退膜处理；⑧、在环氧树脂覆铜板不需要焊接电子元件的地方印刷防焊油墨；⑨、对环氧树脂覆铜板其裸铜待焊面进行表面处理保护裸露部位不被氧化；⑩、在环氧树脂覆铜板上按照设计要求丝印字符。

步骤f包括以下步骤：①、在陶瓷基板、丝印板和环氧树脂电路板之间设置介电层；②、采用热压的方式将陶瓷基板、丝印板和环氧树脂电路板压合成一体，成为多层板。

步骤g包括以下步骤：①、在真空烧结前，将陶瓷基板在烘干箱进行第一次排胶；②、在真空烧结时，真空度必需达到0.0065pa以下，并将陶瓷基板进行第二次排胶；③、烧结最高温度根据成份配比不同范围在700℃～850℃之间，烧结最高温度保温时间范围在10～25min之间。

玻璃纤维涂层的厚度为30～45um，三氧化二铝涂层的厚度25～35um，锆钛合金涂层的厚度为20～40um。

使用时，通过本工艺，可有效提高陶瓷电路板自身的硬度和导电性能，且本工艺整体流畅，不存在窝工及浪费材料的现象，同时在多层板表面从内向外依次涂设玻璃纤维涂层、三氧化二铝涂层和锆钛合金涂层，可有效提高本陶瓷电路板的耐火、耐氧化和耐腐蚀性，延长了其使用寿命，提高了企业的市场竞争力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。