本发明涉及一种高稳定性的陶瓷基板金属化的制备方法，尤其涉及一种提高陶瓷基板金属导电线路精度与粘结稳定性的方法。
背景技术：
陶瓷基板金属化工艺，是电子封装产业的关键技术。目前陶瓷基板金属化方法主要有薄膜法、厚膜法等。其中，薄膜法主要是采用磁控溅射工艺在陶瓷板上沉积金属层，该工艺需要昂贵的溅射设备使生产成本居高不下。厚膜法是将金属粉末与玻璃粉末压接在一起，烧结后粘附在陶瓷上，这种方法因为其中有玻璃体所以导电性能差。同时，这两种工艺都属于减法操作，需要对非线路部分进行蚀刻等后续工序才能形成电路图案，导致工艺复杂，既浪费了大量的金属也增加了环境污染。
喷涂是近几年发展起来的加工方法。由于喷涂的颗粒是以高速撞击而产生强烈塑性变形而形成涂层，后续粒子的撞击又对前期涂层产生夯实作用，所以具有较高的结合力。但是，仅喷涂产生的结合力还达不到陶瓷基板金属化的需要，金属线路在使用中容易出现脱落到导致产品的良率降低。中国专利cn105555038a用双激光处理光束按照预设路径对非金属基材的表面进行处理，然后在非金属基材的表面上喷涂金属粉末，最后将非金属基材进行清洗、烘干就算完成在非金属基材上形成电路。这种因为粗糙度的改变而引起结合力改变的方法对塑胶等易产生形变材料效果比较理想，但是对陶瓷导电线路与陶瓷基板结合力改善的作用较小，而且对工艺参数控制比较严格，否则非线路部分也容易喷涂上金属导致线路不精细。中国专利cn107295755a将铜片冲压成线路然后通过烧结方式形成陶瓷线路板。这种方式工艺虽然简单，但是铜片容易变形导致线路不平整。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种陶瓷基板的金属化方法，既可以减少金属的使用，也可以减少蚀刻带来的环境污染，降低了生产成本。
为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种陶瓷基板的金属化方法，包括以下步骤：
将清洗后的陶瓷基板进行微蚀处理，在陶瓷基板上形成微蚀层；
将微蚀处理后的陶瓷基板贴上高温分解掩膜并进行贴膜图案化处理，在微蚀层上形成高温分解掩膜层，在该高温分解掩膜层上激光标刻线路，得到导电线路图案；
对经过贴膜图案化处理的陶瓷基板喷涂金属粉末，形成导电金属层；
将陶瓷基板放入烧结炉进行高温烧结，使金属粉末与陶瓷基板粘结稳固，同时，高温分解掩膜层被高温分解得到图案化的导电金属层；
将图案化的导电金属层加厚，得到厚度为5-200μm的加厚导电金属层；
最后再对陶瓷基板进行表面处理，得到平整的陶瓷基底导电线路板。
所述陶瓷基板为氧化锆、氮化铝或氧化铝陶瓷板。
所述微蚀处理是物理机械力蚀刻和/或光电化学微蚀。
所述贴膜图案化处理是激光标刻、光化学刻蚀和压印中的任意一种或者任意两种或者三种组合。
所述喷涂金属粉末，是采用喷涂设备按照设定好的线路图案以大于300m/s的喷射速度在陶瓷基板的表面上来回喷涂而得到导电金属层，该导电金属层厚度为0.1-20μm。
所述陶瓷基板高温烧结，是将获得导电金属层的陶瓷基板置于高温炉中恒温烧结，所述烧结温度高于喷涂金属的熔点，为100-2000度，所述烧结气氛为真空，或者空气、氮气、氦气、氩气、氢气和氨气中的任一种或者几种的混合。
所述加厚金属导电层，采用印刷、喷涂、化学镀和电镀方式中的任一种或者几种的组合加工得到，金属导电层采用金、银、铜、镍、铬、钯、铂或锌单层材料，或者多层混合材料加工得到。
所述对陶瓷基板的表面处理，包括机械研磨或/和化学研磨抛光。
所述喷涂采用的金属粉末采用金粉、银粉、铜粉、镍粉、铬粉、钨粉、钛粉、钯粉、铂粉、钼粉、钴粉和锌粉中的至少一种。
所述金属粉末的颗粒直径为0.1μm-30μm。
本发明通过图案化掩膜将喷涂金属粉体精确地的局限在预定导电线路位置，提高了导电线路的线宽精细度，采用烧结工艺不但增加了导电金属与陶瓷间结合力，提高了产品的稳定性，同时可高温分解的掩膜层在烧结过程中完全被去除，有效简化了工艺。这种采用加法方式直接在陶瓷基板上制导电线路的方法，相对于制作整版金属膜层然后刻蚀线路的减法制备方式，既减化了蚀刻流程，又减少了金属的使用量与环境的污染，设备简单、便宜降低了生产成本。
附图说明
附图1为本发明加工过程状态示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如附图1所示，本发明揭示了一种陶瓷基板的金属化方法，包括以下步骤：
将清洗后的陶瓷基板11进行微蚀处理，在陶瓷基板上形成微蚀层12。
将微蚀处理后的陶瓷基板贴上高温分解掩膜并进行贴膜图案化处理，在微蚀层12上形成高温分解掩膜层13，在该高温分解掩膜层13上激光标刻线路，得到导电线路图案14；
对经过贴膜图案化处理的陶瓷基板喷涂金属粉末，形成导电金属层15；
将陶瓷基板放入烧结炉进行高温烧结，使金属粉末与陶瓷基板粘结稳固，同时，高温分解掩膜层被高温分解得到图案化的导电金属层15；
将图案化后的导电金属层加厚，得到厚度为5-200μm的加厚导电金属层16；
最后再对陶瓷基板进行表面处理，得到平整的陶瓷基底导电线路板。
所述陶瓷基板为氧化锆、氮化铝或氧化铝陶瓷板。微蚀处理是物理机械力蚀刻和/或光电化学微蚀。
所述贴膜图案化处理是激光标刻、光化学刻蚀和压印中的任意一种或者任意两种或者三种组合。
所述喷涂金属粉末，是采用喷涂设备按照设定好的线路图案以大于300m/s的喷射速度在陶瓷基板的表面上来回喷涂而得到导电金属层，该导电金属层厚度为0.1-20μm。
所述陶瓷基板高温烧结，是将获得导电金属层的陶瓷基板置于高温炉中恒温烧结，所述烧结温度高于喷涂金属的熔点，为100-2000度，所述烧结气氛为真空，或者空气、氮气、氦气、氩气、氢气和氨气中的任一种或者几种的混合。
所述加厚金属导电层，采用印刷、喷涂、化学镀和电镀方式中的任一种或者几种的组合加工得到，金属导电层采用金、银、铜、镍、铬、钯、铂或锌单层材料，或者多层混合材料加工得到。
所述对陶瓷基板的表面处理，包括机械研磨或/和化学研磨抛光，使得陶瓷基板表面平整、光亮。
所述喷涂采用的金属粉末采用金粉、银粉、铜粉、镍粉、铬粉、钨粉、钛粉、钯粉、铂粉、钼粉、钴粉和锌粉中的至少一种。金属粉末的颗粒直径为0.1μm-30μm。
实施例一
如附图1所示，k1,将清洗后的陶瓷基板11放置在浓度为30g/l的氢氧化钾溶液中浸泡60min，加热温度为30℃，然后彻底清洗后干燥基板，得到陶瓷基板微蚀层12。
k2、贴上高温分解掩膜层13，并经激光标刻线路，得到导电线路图案14。
k3、在陶瓷基板11的表面喷涂金属粉末，得到导电金属层15。选取直径为2μm-5μm的钛金属粉末，以压缩的氮气作为动力将金属粉末喷涂至陶瓷基板11的表面上。通过控制压力、喷嘴出口的直径、基板与喷嘴之间的距离等参数调节金属颗粒达到陶瓷基板表面的速度大于300m/s。在密闭的空间内，将贴上掩膜的陶瓷基板置于喷射口下，均匀移动喷嘴使金属覆盖均匀，通过控制喷涂时间使导电金属层15的厚度为1-2μm。
k4、将已喷涂好导电金属层15的陶瓷基板11，置于高温烧结炉中进行恒温烧结。在1000-1100度真空环境中烧结，保温时间为5-10min，实现线路区的金属与陶瓷的牢固结合。
k5、将烧结后陶瓷基板11先用常规化学镀铜的方式上镀1μm，然后采用常规的电镀铜方式使导电金属层处的铜厚度达到50-70μm，形成加厚导电金属层16。
k6、将电镀后布好导电线路的陶瓷基板做机械研磨、化学抛光处理，获得表面平整、光亮的线路。
实施案列二：
如附图1所示，k1、将清洗后的陶瓷基板11放置在浓度为30g/l氢氧化钾溶液中浸泡40min，加热温度为50℃，然后彻底清洗后干燥，形成微蚀层12。
k2、在微蚀层12上贴上高温分解掩膜层13，并经曝光、显影形成导电线路图案14。
k3、在陶瓷基板11的表面喷涂金属粉末。选取直径为5μm-10μm的钛、铜金属混合粉末，以压缩的氮气作为动力将金属粉末喷涂至陶瓷基板的表面上。通过控制压力、喷嘴出口的直径、基板与喷嘴之间的距离等参数调节金属颗粒达到陶瓷基板表面的速度大于300m/s。在密闭的空间内，将贴上掩膜的陶瓷基板置于喷射口下，均匀移动喷嘴使金属覆盖均匀，通过控制喷涂时间制备导电金属层15，其厚度为4-6μm。
k4、将已喷涂好导电金属层15的陶瓷基板11，置于高温烧结炉中进行恒温烧结。在800-1000度的氮气保护环境中烧结，保温时间为10-20min。实现线路区的金属与陶瓷的牢固结合。
k5、将烧结后陶瓷基板11先用常规化学镀铜的方式上镀2-3μm，然后采用常规的电镀铜电镀使导电线路处加厚导电金属层16的厚度达到40-60μm。
k6.将电镀后布好导电线路的陶瓷基板做机械研磨、化学抛光处理，获得表面平整、光亮的线路。
需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。