一种陶瓷覆铜板导电微孔及其制备方法与流程

本发明涉及陶瓷覆铜板的制造领域，特别涉及一种陶瓷覆铜板导电微孔及其制备方法。

背景技术：

在陶瓷覆铜板的制造领域，为实现陶瓷覆铜板上下层的信号导通，通常需要在基板上开设通孔，并对通孔进行金属化。目前，常用的陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法采用的是电镀铜的方式，通过电镀填孔工艺来金属化通孔，然而，电镀铜的方式易造成通孔内具有孔洞，孔洞内容易藏有电镀药水，制备的带有导电微孔的陶瓷覆铜板在使用过程中，孔洞内的药水会对孔洞进行咬蚀，造成通孔内电阻异常，从而导致产品的可靠性低，使用过程中存在较大风险。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种陶瓷覆铜板导电微孔及其制备方法，旨在解决现有技术在对陶瓷覆铜板上制备导电微孔时，容易造成通孔内电阻异常，使得陶瓷覆铜板在使用过程中存在较大风险，可靠性降低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法，其中，包括步骤：

在陶瓷覆铜板指定位置打孔；

向所述孔内注入超过陶瓷板厚度的活性焊料；

对所述活性焊料进行激光辐照，所述活性焊料与所述孔内的陶瓷板发生冶金结合，制得所述陶瓷覆铜板导电微孔。

所述的陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法，其中，所述对所述活性焊料进行激光辐照，使所述活性焊料结合在所述孔内的陶瓷板上，制得所述陶瓷覆铜板导电微孔的步骤包括：

采用第一辐射功率的激光对所述活性焊料进行第一次激光辐照，使所述活性焊料进行熔化；

待所述活性焊料凝固后，采用第二辐射功率的激光对所述活性焊料进行第二次激光辐照，制得所述陶瓷覆铜板导电微孔，所述第二辐射功率小于所述第一辐射功率。

所述的陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法，其中，所述第一次激光辐照的光斑直径大于所述第二次激光辐照的光斑直径。

所述的陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法，其中，所述第一次激光辐照的光斑直径为所述孔的孔径的0.7-0.9倍。

所述的陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法，其中，所述第二次激光辐照的光斑直径为所述孔的孔径的0.4-0.6倍。

所述的陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法，其中，所述第一辐射功率为100-120w。

所述的陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法，其中，所述第二辐射功率为80-90w。

所述的陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法，其中，所述向所述孔内注入超过陶瓷板厚度的活性焊料之前，还包括步骤：

在所述陶瓷覆铜板表面靠近孔口的区域，围绕孔口涂敷阻焊剂。

所述的陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法，其中，所述对所述活性焊料进行激光辐照的步骤包括：

采用温度检测器对所述活性焊料的温度进行实时监测；

根据所述实时监测的活性焊料温度实时控制激光辐照功率及辐照时间，在惰性气氛保护下对所述活性焊料进行激光辐照。

一种陶瓷覆铜板导电微孔，其中，采用本发明制备方法制得。

有益效果：本发明提供一种陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法，利用激光辐照使得活性焊料与孔内陶瓷板实现冶金结合，活性焊料与陶瓷板之间的连接强度高，制备的陶瓷覆铜板导电微孔的导电性好，抗热循环能力强，同时，激光辐照保证了孔壁金属厚度均匀，提高了产品的可靠性和稳定性；进一步地，本发明提供的陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法还具有操作简单，材料成本低，生产周期短，生产效率高的优点。

附图说明

图1为本发明一种陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法较佳实施例的流程图。

图2为本发明一种陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法较佳实施例的操作示意图。

具体实施方式

本发明提供一种陶瓷覆铜板导电微孔及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有的陶瓷覆铜板导电微孔的制备采用的是电镀铜法，通过采用电镀填孔工艺来金属化通孔，然而这种方式易造成通孔内具有孔洞，孔洞内容易藏有电镀药水，制备的具有导电微孔的陶瓷覆铜板在使用过程中，孔洞内的电镀药水会对孔洞进行咬蚀，造成通孔内电阻异常，热循环能力降低，最终导致产品在使用过程中存在较大风险，可靠性降低。

基于现有的陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法存在的问题，本发明实施例提供一种陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法，如图1所示，其包括步骤：

s100、在陶瓷覆铜板指定位置打孔；

s200、向所述孔内注入超过陶瓷板厚度的活性焊料；

s300、对所述活性焊料进行激光辐照，使所述活性焊料与所述孔内的陶瓷板发生冶金结合，制得所述陶瓷覆铜板导电微孔。

本实施例利用激光辐照使得活性焊料与孔内陶瓷板实现冶金结合，活性焊料与陶瓷板之间的连接强度高，制备的陶瓷覆铜板导电微孔的导电性好，抗热循环能力强，同时，激光辐照保证了孔壁金属厚度均匀，提高了产品的可靠性和稳定性；进一步地，本发明提供的陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法还具有操作简单，材料成本低，生产周期短，生产效率高的优点。

在一些实施方式中，利用激光在陶瓷覆铜板上的指定位置打孔，所述孔的孔径(孔直径)为0.1-0.3mm。

在一些实施方式中，为了保证陶瓷覆铜板导电微孔制备过程中活性焊料不对陶瓷覆铜板造成污染，激光打孔后，在所述陶瓷覆铜板表面靠近孔口的区域，围绕孔口涂敷阻焊剂。本实施例避免了向孔内注入活性焊料的过程中，滴落在所述孔口区域的活性焊料粘附在铜板上，对陶瓷覆铜板进行污染。

在一些实施方式中，从陶瓷覆铜板的两面向孔内注入活性焊料，为保证所述孔内的陶瓷板均能够与活性焊料发生冶金结合，所述活性焊料的厚度应大于所述陶瓷覆铜板中陶瓷板的厚度。

在一些实施方式中，所述对所述活性焊料进行激光辐照的步骤包括：

采用温度检测器对所述活性焊料的温度进行实时监测；

根据所述实时监测的活性焊料温度实时控制激光辐照功率及辐照时间，在惰性气氛保护下对所述活性焊料进行激光辐照。

如图2所示，对所述活性焊料进行激光辐照的过程中，在陶瓷覆铜板上方还设置有温度检测器，所述温度检测器用于对孔内的所述活性焊料的温度进行实时监测，通过对所述活性焊料的温度进行实时监测，可随时根据生产状况对激光器的功率及辐照时间及时进行调整，从而获得品质稳定的陶瓷覆铜板导电微孔，避免了激光辐照过程中，若所述活性焊料温度过高，导致所述活性焊料在快速熔化后受到重力作用快速向下滑动积留在孔底部，从而造成对陶瓷板的润湿时间短，或若所述活性焊料温度过低导致活性焊料的熔化过程缓慢，从而降低生产效率。在本实施例中，为了防止活性焊料在激光辐照过程中发生氧化，采用在惰性气氛下对所述活性焊料进行激光辐照。

在一些实施方式中，所述对所述活性焊料进行激光辐照，使所述活性焊料结合在所述孔内的陶瓷板上，制得所述陶瓷覆铜板导电微孔的步骤包括：

采用第一辐射功率的激光对所述活性焊料进行第一次激光辐照，使所述活性焊料进行熔化；

待所述活性焊料凝固后，采用第二辐射功率的激光对所述活性焊料进行第二次激光辐照，制得所述陶瓷覆铜板导电微孔，所述第二辐射功率小于所述第一辐射功率。

在本实施例中，将对活性焊料的激光辐照分两步进行，第一步，采用第一辐射功率的激光对所述活性焊料进行第一次激光辐照，使所述活性焊料熔化并对陶瓷板进行充分湿润，实现两者间的冶金结合，而多余金属冷却后积留在孔底部；第二步，待所述活性焊料凝固后，采用第二辐射功率的激光进行第二次激光辐照，使得在孔底部积留的所述多余金属受到激光辐照熔化，并在激光的冲力的作用下被清除干净，同时，在孔壁上经过二次激光辐射形成一层厚度均匀的金属层，所述第二辐射功率小于所述第一辐射功率。本实施例中，通过分两步对所述活性焊料进行激光辐照，保证了所制备的陶瓷覆铜板导电微孔的可靠性以及良好的导电性，另外，操作简单，有利于工业上大批量生产。

在一些实施方式中，所述第一次激光辐照的光斑直径大于所述第二次激光辐照的光斑直径。本实施例中，在对活性焊料进行第一次激光辐照时，需将所述活性焊料熔化使其对陶瓷板进行润湿，进一步地，实现所述活性焊料与所述陶瓷板的冶金结合，而在第二次激光辐照时，只需要将积留在孔底的多余金属进行熔化，因此，若所述第二次激光辐照的光斑直径等于或大于所述第一次激光辐照的光斑直径，则会导致孔壁上具有一定厚度的金属层被熔化，从而影响制备的陶瓷覆铜板导电微孔的导电性能。

在一些实施方式中，所述第一次激光辐照的光斑直径为所述孔的孔径的0.7-0.9倍。在本实施例中，活性焊料的熔化过程主要受激光功率、能量密度、辐照时间影响，当采用光斑直径为所述孔的孔径的0.7-0.9倍的激光辐照时，一方面，能够较好地通过控制激光功率、能量密度以及辐照时间使所述活性焊料进行熔化并对陶瓷板进行润湿，实现所述陶瓷板与所述活性焊料的冶金结合，另一方面，采用光斑直径为所述孔的孔径的0.7-0.9倍的激光辐照所述活性焊料，使所述活性焊料的受热比较均匀，也有利于熔化过程的进行。

在一些实施方式中，所述第二次激光辐照的光斑直径为所述孔的孔径的0.4-0.6倍。在本实施例中，为了确保孔壁上具有一定厚度的金属层不受影响，同时，实现多余金属的清除，采用光斑直径为所述孔的孔径的0.4-0.6倍的激光进行辐照，当采用的光斑直径小于所述孔的孔径的0.4倍时，辐照面积过小，对多余的金属进行清除所耗费的时间过长，导致生产效率低，不利于工业生产，当采用的光斑直径大于所述孔的孔径的0.6倍时，与第一次激光辐照的面积过于接近，容易使孔壁上具有一定厚度的金属层熔化，导致制备陶瓷覆铜板导电微孔的品质不稳定。

在一些实施方式中，所述第一辐射功率为100-120w。本实施例中，根据辐射的光斑直径，辐照时间，陶瓷覆铜板中陶瓷板的厚度以及孔径大小，将第一辐射功率设置为100-120w，若所述第一辐射功率过小，则辐照时间变长，制备效率低，不利于工业生产，若所述第一辐射辐射功率过大，则活性焊料的熔化时间短，不能保证其对陶瓷板的充分润湿，以及两者的冶金结合。

在一些实施方式中，所述第二辐射功率为80-90w。本实施例中，根据辐射的光斑直径，辐照时间，陶瓷覆铜板中陶瓷板的厚度以及孔径大小，结合第一辐射功率的范围，将第二辐射功率设置为80-90w，若第二辐射功率过小，则辐照时间变长，制备效率低，不利于工业生产，若第二辐射功率过大，则会使孔壁上具有一定厚度的金属层也发生部分熔化，从而影响最终制备的陶瓷覆铜板导电微孔的品质。

在一些实施方式中，还提供一种陶瓷覆铜板导电微孔，其采用本发明上述陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法制得。

下面通过具体实施例对本发明一种陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法做进一步的解释说明：

实施例1

利用激光在陶瓷覆铜板上预先进行打孔，孔径为0.1mm，其后，在陶瓷覆铜板的上下表面的孔口区域附近涂敷一层阻焊剂。

从陶瓷覆铜板上下表面分别向孔内注入ag-cu-ti活性焊料，使活性焊料层的厚度超过陶瓷板。

在氩气保护下，采用功率为100w，光斑直径为70um的激光辐照活性焊料，实时测定活性焊料的温度，并根据活性焊料的温度实时控制激光辐照的功率及时间，确保活性焊料充分熔化并润湿陶瓷板，停止激光辐照；待活性焊料凝固后，采用功率为80w，光斑直径为50um的激光第二次辐照活性焊料，使孔壁附近焊料均匀，并清理多余的活性焊料。

实施例2:

利用激光在陶瓷覆铜板上预先进行打孔，孔径为0.2mm，其后，在陶瓷覆铜板的上下表面的孔口区域附近涂敷一层阻焊剂。

从陶瓷覆铜板上下表面分别向孔内注入ag-cu-ti活性焊料，使活性焊料层的厚度超过陶瓷板。

在氩气保护下，采用功率为110w，光斑直径为140um的激光辐照活性焊料，实时测定活性焊料的温度，并根据活性焊料的温度实时控制激光辐照的功率及时间，确保活性焊料充分熔化并润湿陶瓷板，停止激光辐照；待活性焊料凝固后，采用功率为80w，光斑直径为100um的激光第二次辐照活性焊料，使孔壁附近焊料均匀，并清理多余的活性焊料。

综上所述，本发明中设计了一种陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法，利用激光的辐照使得活性焊料与陶瓷发生反应实现冶金结合，活性焊料与陶瓷板之间的连接强度高，制备的陶瓷覆铜板导电微孔的导电性好，抗热循环能力强，同时，激光辐照保证了孔壁金属厚度均匀，提高了产品的可靠性和稳定性，进一步地，本发明提供的陶瓷覆铜板导电微孔的制备方法还具有制备方法简单，材料成本低，生产周期短，生产效率高的优点。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。