本发明属于电子材料与工艺技术领域，具体涉及一种应用于共烧陶瓷技术的超薄生瓷带的制作方法。
背景技术：
电子器件及模块正快速向小型化、集成化、平面化及高频化方向的发展，低温共烧陶瓷技术(LTCC)及高温共烧陶瓷技术(HTCC)由于其独特的多层电路结构实现方式及优异的磁电性能，被广泛应用于电子器件及高性能模块的制作中。它是将电子陶瓷或铁氧体粉料采用流延的方式制成厚度均匀及可控的生瓷带，在生瓷带上通过导体印刷工艺制出所需要的电路图形，然后叠压在一起后烧结，制成三维空间互不干扰的高密度电路。
目前在LTCC与HTCC技术中，实现多层电路结构主要是基于流延技术、印刷技术及叠层技术的基础上所完成的。现有的流延工艺大部分是通过调整流延刀片与载带的间距来实现陶瓷或铁氧体生瓷带厚度的控制。由于受到机械加工精度(主要为刀片)、材料粉体粒度及流延设备系统误差的影响，导致采用流延工艺无法实现膜厚在10um以下的生瓷带制作。印刷技术主要是采用丝网印刷的方式将电路图形(导体浆料)转移到陶瓷基材上。叠层技术是将若干张含有电路图形的生瓷片通过对位和热压的方式形成多层电路结构，并实现层与层之间的电气互联。李元勋等人在中国专利ZL201310322790.0《一种片式电子元器件内电极的制备方法》中，采用感光导体浆料通过曝光显影等工序解决了在共烧陶瓷技术中印刷精度极限问题，能够制备出线宽精度更高的内电极图形，克服了印刷技术存在的线宽/线距精度等限制，大大提高了布线密度，实现了线宽最小可以达到10μm左右。为了在器件有限的三位尺寸空间内，如果能够将生瓷带厚度降低到10μm以下，则可以大大提升多层电路布线层数，满足未来电子器件制造中对于多层电路布线层数与密度越来越高的需求。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种应用于共烧陶瓷技术的超薄生瓷带的制作方法，本发明制备出的生瓷带厚度小于10μm，解决了传统流延工艺制备的生瓷带膜厚极限的问题，可以实现在相同的器件尺寸下增加布线层数的要求；同时，本发明结合光刻胶材料的图形转移原理解决了陶瓷生瓷带图形加工工艺问题，可提高组装密度、生产效率和可靠性。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种应用于共烧陶瓷技术的超薄生瓷带的制作方法，包括以下步骤：
步骤A：制备感光陶瓷复合溶液；在暗室中，在感光胶中加入陶瓷粉料后分散均匀，使得陶瓷粉料质量百分比含量为50％～90％，然后加入有机溶剂制得感光陶瓷复合溶液，所述有机溶剂质量占总溶液质量不超过50％；
步骤B：旋涂制膜；将步骤A制得的感光陶瓷复合溶液旋涂于基板上形成均匀薄膜；
步骤C：对位曝光；在暗室中，将掩膜板精准覆盖于步骤B制得薄膜的特定区域上，然后采用高压汞灯、准分子激光器、X射线或电子束照射形成目标图形；
步骤D：显影；用显影液沉浸或喷射曝光后的目标图形，使得目标图形显影；
步骤E：烘干、固化；将步骤D制得具有目标图形的薄膜经过烘干、固化处理，最终制得具有特定图形、膜厚均匀的超薄生瓷带。
本发明应用于共烧陶瓷技术的超薄生瓷带的制作方法中，所述步骤A中可选择加入表面活性剂以保证感光胶与陶瓷粉料的兼容性；优选地，制备所述陶瓷粉料的平均粒径为0.3μm～1.0μm；所述感光胶为任何市售的正负型感光胶，优选为光敏聚酰亚胺，光敏苯并环丁烯，光敏聚丙烯酸酯、叠氮聚合物或重氮聚合物；所述有机溶剂为正丁醇，四氢呋喃，二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺；
所述步骤B中本发明可使用旋转涂胶机，采用静态涂胶工艺或动态喷洒，通过控制旋转速度、旋转加速度以及旋转加速时间点，在基板表面形成薄而均匀并且没有缺陷的感光陶瓷复合膜；为保证感光陶瓷复合材料与基板更好粘结，一般在旋涂工艺前会对基板进行表面处理。
本发明采用光刻的图形转移原理，首先制备感光陶瓷复合溶液，在感光胶中均匀分散陶瓷粉料，然后加入有机溶剂溶解，使得感光胶与陶瓷粉料形成的混合体系呈现流动性较好的液体状态，以便于实现之后的旋涂工艺，加入的有机溶剂量不超过所述混合体系总质量的50％，以便高速旋转时完全挥发从而形成均匀、无缺陷的薄膜，在制备感光胶与陶瓷粉料形成的混合体系时，根据需要可适当加入表面活性剂，以改善感光胶与陶瓷粉料的兼容性；然后通过旋涂工艺，本发明可采用旋转涂胶机，根据感光陶瓷复合溶液的粘度，通过调控旋转速度、旋转加速度以及旋转加速时间点等参数，使得感光陶瓷陶瓷复合溶液涂敷在固定的基板上形成均匀、无缺陷的薄膜，然后在制得的薄膜上覆盖特定掩膜板的图形，由于感光陶瓷复合溶液中感光胶在特定波长光的作用下化学反应使得感光胶溶解度性质发生改变，在显影处理后可以实现将掩膜板图形转移在感光陶瓷复合薄膜上，最后经过固化、烘干制得膜厚小于10μm、具有特定图形的生瓷片。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、采用旋涂方式解决了传统流延工艺无法制备膜厚小于10μm的生瓷带，从而限制了电子器件制造中对多层电路布线层数与密度的更高要求。
2、本发明制作方法中为实现多层生瓷片之间的层间互联，利用感光陶瓷复合材料的曝光及显影从而实现图形转移，通过提升多层电路层间结合力，从而提高了组装密度、生产效率和可靠性，实现了超薄生瓷带在共烧陶瓷技术上的成功应用。
3、本发明中感光陶瓷复合材料制备简单，旋涂、光刻等工艺较为简便，与现有工艺具有良好兼容性，且工艺控制过程较为容易，所得生瓷片厚度极差较小，可以实现工业大规模生产。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行进一步的阐述：
实施例1：
一种应用于共烧陶瓷技术的超薄生瓷带的制作方法，包括以下步骤：
步骤A：制备感光陶瓷复合材料溶液；在暗室中，在30克光敏聚酰亚胺中加入70克平均粒径为0.6μm的陶瓷粉料后分散均匀，使得陶瓷粉料质量百分比含量为70％，然后加入60ml二甲基甲酰胺形成感光陶瓷复合溶液；
步骤B：旋涂制膜；将步骤A制得的感光陶瓷复合溶液旋涂于基板上形成均匀薄膜；本发明采用旋转涂胶法，通过旋转涂胶机，可采取静态涂胶工艺或动态喷洒，通过控制旋转速度、旋转加速度以及时间等参数，在基板表面形成薄而均匀并且没有缺陷的感光胶陶瓷复合膜；
步骤C：对位曝光；在暗室中，将掩膜板精准覆盖于步骤B制得薄膜的特定区域上，然后采用高压汞灯、准分子激光器、X射线或电子束照射形成目标图形；
步骤D：显影；用显影液沉浸或喷射曝光后的目标图形，使得目标图形得以显影；
步骤E：烘干、固化；将步骤D制得具有目标图形的薄膜经过烘干、固化处理后最终制得具有特定图形、膜厚均匀的生瓷带。
实施例2：
步骤A：制备感光陶瓷复合材料溶液；在暗室中，在50克二叠氮二苯乙烯二磺酸钠(DAS)中加入50克平均粒径为0.5μm的陶瓷粉料后分散均匀，使得陶瓷粉料质量百分比含量为50％，然后加入50ml四氢呋喃形成感光陶瓷复合溶液；
步骤B：旋涂制膜；将步骤A制得的感光陶瓷复合溶液旋涂于基板上形成均匀薄膜；本发明采用旋转涂胶法，通过旋转涂胶机，可采取静态涂胶工艺或动态喷洒，通过控制旋转速度、旋转加速度以及时间等参数，在基板表面形成薄而均匀并且没有缺陷的感光胶陶瓷复合膜；
步骤C：对位曝光；在暗室中，将掩膜板精准覆盖于步骤B制得薄膜的特定区域上，然后采用高压汞灯、准分子激光器、X射线或电子束照射形成目标图形；
步骤D：显影；用显影液沉浸或喷射曝光后的目标图形，使得目标图形得以显影；
步骤E：烘干、固化；将步骤D制得具有目标图形的薄膜经过烘干、固化处理后最终制得具有特定图形、膜厚均匀的生瓷带。
实施例3：
步骤A：制备感光陶瓷复合材料溶液；在暗室中，在10克光敏苯并环丁烯中加入90克平均粒径为0.4μm的陶瓷粉料后分散均匀，使得陶瓷粉料质量百分比含量为90％，然后加入70ml正丁醇形成感光陶瓷复合溶液；
步骤B：旋涂制膜；将步骤A制得的感光陶瓷复合溶液旋涂于基板上形成均匀薄膜；本发明采用旋转涂胶法，通过旋转涂胶机，可采取静态涂胶工艺或动态喷洒，通过控制旋转速度、旋转加速度以及时间等参数，在基板表面形成薄而均匀并且没有缺陷的感光胶陶瓷复合膜；
步骤C：对位曝光；在暗室中，将掩膜板精准覆盖于步骤B制得薄膜的特定区域上，然后采用高压汞灯、准分子激光器、X射线或电子束照射形成目标图形；
步骤D：显影；用显影液沉浸或喷射曝光后的目标图形，使得目标图形得以显影；
步骤E：烘干、固化；将步骤D制得具有目标图形的薄膜经过烘干、固化处理后最终制得具有特定图形、膜厚均匀的生瓷带。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明可以扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。