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PCB厂陶瓷电路板的制作工艺介绍

  一、薄膜电路工艺

  采用通过磁控溅射,图形化光刻,干法湿法蚀刻,电镀加厚工艺,在陶瓷基板上制作出超细线条电路图形。

  在薄膜工艺中,基于薄膜电路工艺,通过磁控溅射实现陶瓷表面金属化,通过电镀实现铜层和金成的厚度大于10微米以上。即DPC(DirectPlateCopper-直接镀铜基板)。

  二、厚膜电路工艺

  1、HTCC(High-TemperatureCo-firedCeramic)

  2、LTCC(Low-TemperatureCo-firedCeramic)

  3、DBC(DirectBondedCopper)

  PCB厂陶瓷基板制作工艺中的相关技术:

  1、钻孔:利用机械钻孔产生金属层间的连通管道。

  2、镀通孔:连接层间的铜线路钻孔完成后,层间的电路并未导通,因此必须在孔壁上形成一层导通层,借以连通线路,这个过程一般业界称谓“PTH制程”,主要的工作程序包含了去胶渣、化学铜和电镀铜三个程序。

  3、干膜压合:制作感光性蚀刻的阻抗层。

  4、内层线路影像转移:利用曝光将底片的影像转移至板面。

  5、外层线路曝光:经过感光膜的贴附后,电路板曾经过类似内层板的制作程序,再次的曝光、显影。这次感光膜的主要功能是为了定义出需要电镀与不需要电镀的区域,而我们所覆盖的区域是不需要电镀的区域。

  6、磁控溅射:利用气体辉光放电过程中产生的正离子与靶材料的表面原子之间的能量和动量交换,把物质从源材料移向衬底,实现薄膜的淀积。

  7、蚀刻——外部线路的形成:将材料使用化学反应或者物理撞击作用而移除的技术。蚀刻的功能性体现在针对特定图形,选择性地移除。

  线路电镀完成后,电路板将送入剥膜、蚀刻、剥锡线,主要的工作就是将电镀阻剂完全剥除,将要蚀刻的铜曝露在蚀刻液内。由于线路区的顶部已被锡保护,所以采用碱性的蚀刻液来蚀铜,但因线路已被锡所保护,线路区的线路就能保留下来,如此整体线路板的表面线路就呈现出来。

  8、防焊漆涂布:陶瓷电路板的目的就是为了承载电子零件,达成连接的目的。因此电路板线路完成后,必须将电子零件组装的区域定义出来,而将非组装区用高分子材料做适当的保护。由于电子零件的组装连结都用焊锡,因此这种局部保护电路板的高分子材料被称为“防焊漆”。目前多数的感光型防焊漆是使用湿式的油墨涂布形式。

  三、LAM技术工艺

  1、金属层与陶瓷之间结合强度高,导电性好,可以多次焊接,金属层厚度在1μm-1mm内可调,L/S分辨率最大可以达到10μm,可以方便地直接实现过孔连接。

  2、LAM技术工艺生产流程:

  3、LAM技术优点:

  (1)更高的热导率:传统的铝基电路板MCPCB的热导率是1~2W/mk,铜本身的导热率是383.8W/m.K但是绝缘层的导热率只有1.0W/m.K.左右,好一点的能达到1.8W/m.K。氧化铝陶瓷的热导率:20~35W/m.k,氮化铝陶瓷的热导率:170~230W/m.k,铜基板的导热率为2W/(m*K),;而且其热膨胀系数与常用的LED芯片相匹配,可以把大型Si基芯片直接搭乘在铜导体电路上,省去了传统模块中的钼片等过渡层;

  (2)更牢、更低阻的金属膜层:产品上金属层与陶瓷基板的结合强度高,最大可以达到45MPa(大于1mm厚陶瓷片自身的强度);金属层的导电性好,例如,得到的铜的体积电阻率小于2.5×10-6Ω.cm,电流通过时发热小;

  (3)基板的可焊性好,使用温度高:耐焊接,可多次重复焊接;

  (4)绝缘性好:耐击穿电压高达20KV/mm;

  (5)导电层厚度在1μm~1mm内任意定制:可根据电路模块设计任意电流,铜层越厚,可以通过的电流越大。而传统的DBC技术只能制造100μm~600μm厚的导电层;传统的DBC技术做﹤100μm时生产温度太高会融化,做﹥600μm时铜层太厚,铜会流下去导致产品边缘模糊。我们的铜箔是覆上去的,所以厚度1μm~1mm内任意定制,精度很准。

  (6)高频损耗小,可进行高频电路的设计和组装;介电常数小,

  (7)可进行高密度组装,线/间距(L/S)分辨率可以达到20μm,从而实现设备的短、小、轻、薄化;

  (8)不含有机成分,耐宇宙射线,在航空航天方面可靠性高,使用寿命长;

  (9)铜层不含氧化层,可以在还原性气氛中长期使用;

  (10)三维基板、三维布线

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