專利名稱：陶瓷鍍銅基板制造方法及其結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種陶瓷鍍銅基板的制造方法及其結(jié)構(gòu)，特別是指一種應(yīng)用金屬鎳或鎳合金濺鍍于陶瓷基板表面并可于金屬銅表面形成一抗氧化層的陶瓷基板制法及其結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著科技的突飛猛進(jìn)以及人類對于生活質(zhì)量的追求，許多電子產(chǎn)品亦趨向了更為嚴(yán)格的要求，像是一般行動電話與筆記型計(jì)算機(jī)的電子組件，為追求傳輸效率最佳化及體積微小化，因此，一種使用陶瓷材料作為基材制成的陶瓷基板因應(yīng)而生。由于陶瓷基板具有絕緣佳、化學(xué)穩(wěn)定性、電磁特性、高硬度、耐磨耗及耐高溫的功效，其可達(dá)到的功效遠(yuǎn)比傳統(tǒng)方式制成的基板好，也就使得陶瓷基板在電子產(chǎn)業(yè)上的使用頻率也隨之提升。請參閱圖1所示的一種習(xí)知鍍銅陶瓷基板，其制程方式主要是在陶瓷基材20的單面或者是雙面形成一層干薄膜鉻層21，并于干薄膜鉻層21上形成一干薄膜金層22，而干薄膜金層22表面具有一銅鍍層23，藉以形成一鍍銅陶瓷基板。然而，此種鍍銅陶瓷基板的缺點(diǎn)在于應(yīng)用干薄膜鉻層21雖能提升抗撕離性與黏合強(qiáng)度，但是其黏合強(qiáng)度尚有強(qiáng)化的空間，而且最重要的是干薄膜鉻層21并不是一般蝕刻藥水就可直接進(jìn)行蝕刻線路圖案，其必須額外使用對應(yīng)的特殊蝕刻藥水，如此即會造成陶瓷基板的制作成本增加。而習(xí)知另一種陶瓷基板的制作方法，其主要是在基板上設(shè)定貫穿孔，并于基板表面依序形成鈦層及銅層的濺鍍，再于鈦層表面形成電鍍化學(xué)銅；之后黏貼一干膜并利用光罩進(jìn)行曝光、顯影來成像，使線路圖案上鍍銅得以形成銅線路；于進(jìn)行剝膜后，再于銅線路上鍍鎳層，而鎳層外鍍金，最后去除基板表面鈦/銅層。前述陶瓷基板的制程設(shè)計(jì)，同樣是必須額外使用對應(yīng)的特殊蝕刻藥水，方能將鈦/ 銅層自基板表面去除，也就會增加陶瓷基板的制作程序與制作成本。有鑒于此，傳統(tǒng)陶瓷基板的制成方式實(shí)有創(chuàng)新改良的必要，藉以減少制作的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，旨在提供一種陶瓷鍍銅基板制造方法及其結(jié)構(gòu)，于陶瓷基板表面先進(jìn)行濺鍍鎳或鎳合金金屬層，藉以表面金屬化及完成鍍通孔壁作用，而且鎳金屬層可與銅金屬層共享相同的蝕刻藥水制作線路圖案，故具有一般性印刷電路板的制程考慮， 達(dá)到有效減化制程并且降低材料及制作成本的目的。本發(fā)明的另一目的在于提升陶瓷基板與表面各金屬鍍層之間的抗撕離或黏合強(qiáng)度，有效強(qiáng)化陶瓷基板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而且陶瓷鍍銅基板具有散熱性佳及耐高溫的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于發(fā)光二極管(LED)散熱基板及致冷器基板。為達(dá)到所述目的，本發(fā)明陶瓷鍍銅基板制造方法包含以下步驟選定一陶瓷基板； 利用濺鍍制程在陶瓷基板表面形成一鎳金屬層；將一銅金屬層以鍍膜方式成型于鎳金屬層上；應(yīng)用壓膜、曝光顯影與蝕刻制程等方式來形成線路圖案；以及再將銅金屬層上的抗蝕刻干膜剝除形成一陶瓷鍍銅基板。于另一較佳實(shí)施例中，本發(fā)明包含以下步驟選定一陶瓷基板；于陶瓷基板上進(jìn)行貫穿孔處理；于陶瓷基板的貫穿孔壁及表面進(jìn)行鎳金屬濺鍍制程，形成表面金屬化及鍍通孔；利用鍍膜方式于鎳金屬層上形成一銅金屬層；應(yīng)用壓膜、曝光顯影與蝕刻制程等方式來形成線路圖案；以及再將銅金屬層上的抗蝕刻干膜剝除形成一陶瓷鍍銅基板。其中，上述兩實(shí)施例中的陶瓷鍍銅基板另可將其它抗氧化金屬設(shè)于銅金屬層上形成一金屬防護(hù)層；上述鎳金屬層設(shè)為一純鎳層或是鎳合金層的其中一種；上述鍍膜方式可以是濺鍍、蒸鍍、電鑄、電鍍或化學(xué)電鍍法的單一種加工法，也可以是其中兩種或兩種以上先后使用的加工法；上述陶瓷基板為氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氧化鈹?shù)钠渲幸环N陶瓷材料； 上述蝕刻制程可同時(shí)將鎳金屬層與銅金屬層共同蝕刻成型；上述濺鍍制程為陶瓷基板單面濺鍍或陶瓷基板雙面濺鍍的其中一種；而上述金屬防護(hù)層是由化學(xué)鎳層混合化學(xué)金層、化學(xué)銀層、錫或錫合金層的其中一種所構(gòu)成。于再一較佳實(shí)施例中，本發(fā)明陶瓷鍍銅基板制造方法于銅金屬層尚未進(jìn)行壓膜、 曝光顯影與蝕刻制程等方式之前，先行鍍膜一銀金屬層，再以壓膜、曝光顯影與蝕刻制程等方式將鎳金屬層、銅金屬層與銀金屬層共同蝕刻成型來形成線路圖案，最后再將銀金屬層上的抗蝕刻干膜剝除即可形成一具有抗氧化銀層的陶瓷鍍銅基板。本發(fā)明陶瓷鍍銅基板設(shè)有一陶瓷基板，并于上述陶瓷基板表面濺鍍一鎳金屬層， 而上述鎳金屬層表面設(shè)有一銅金屬層，上述鎳金屬層與銅金屬層具有一共同蝕刻成型的線路圖案，其中，上述陶瓷鍍銅基板可應(yīng)用于發(fā)光二極管散熱基板及致冷器基板。于另一較佳實(shí)施例中，上述陶瓷基板具有復(fù)數(shù)個(gè)貫穿孔，而上述鎳金屬層與銅金屬層于上述貫穿孔壁上形成鍍通孔。上述陶瓷鍍銅基板可進(jìn)一步于上述銅金屬層表面設(shè)置一抗氧化的金屬防護(hù)層；亦或上述陶瓷鍍銅基板可進(jìn)一步于銅金屬層表面設(shè)置一抗氧化的銀金屬層，此銀金屬層具有一與鎳金屬層與銅金屬層共同蝕刻成型的線路圖案。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于陶瓷基板表面濺鍍的鎳金屬層，使其強(qiáng)化陶瓷基板表面金屬化的黏合強(qiáng)度及完成鍍通孔壁作用，且鎳金屬層可與銅金屬層共享相同的蝕刻藥水制作線路圖案，減化制程并且有效降低材料及制作成本，此外，本發(fā)明陶瓷鍍銅基板兼具有散熱性佳及耐高溫的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于發(fā)光二極管(LED)散熱基板及致冷器基板。


圖1是傳統(tǒng)陶瓷鍍銅基板的示意圖；圖2是本發(fā)明陶瓷鍍銅基板一較佳實(shí)施例的制造流程圖；圖3是圖2前半部流程的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖2后半部流程的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明陶瓷鍍銅基板另一較佳實(shí)施例的制造流程圖；圖6是圖5前半部流程的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖5后半部流程的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明陶瓷鍍銅基板再一較佳實(shí)施例的制造流程圖9是圖8前半部流程的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖10是圖8后半部流程的結(jié)構(gòu)示意圖。主要組件符號說明10------陶瓷基板101-------貫穿孔11-----鎳金屬層111――鍍鎳通孔12------銅金屬層121------鍍銅通孔13------金屬防護(hù)層
14――—蝕刻制程15――—干膜16――—銀金屬層20――—陶瓷基材21――—干薄膜鉻層22――—干薄膜金層23――—銅鍍層
具體實(shí)施例方式為便于更進(jìn)一步對本發(fā)明的構(gòu)造、使用及其特征有更深一層明確詳實(shí)的認(rèn)識與了解，現(xiàn)舉出較佳實(shí)施例，配合附圖詳細(xì)說明如下首先，請參閱圖2至圖4所示，本發(fā)明為一種陶瓷鍍銅基板制造方法包含以下步驟選定一陶瓷基板10 ；利用濺鍍制程(Sputtering)在陶瓷基板10表面形成一鎳金屬層 11 ；將一銅金屬層12以鍍膜方式成型于鎳金屬層11上；應(yīng)用壓膜、曝光顯影與蝕刻制程14 等方式來形成線路圖案；以及再將銅金屬層12上的抗蝕刻干膜15剝除形成一陶瓷鍍銅基板。于圖示一較佳實(shí)施中，上述鎳金屬層11設(shè)為一純鎳層或是鎳合金層的其中一種； 上述鍍膜方式可以是濺鍍、蒸鍍、電鑄、電鍍或化學(xué)電鍍法的單一種加工法，也可以是其中兩種或兩種以上先后使用的加工法，如先用濺鍍方法來形成一薄層，再應(yīng)用另一種(比如電鍍方法)來增加金屬層的厚度，其多道工序的目的在于取得不同厚度可應(yīng)用不同的鍍膜方式來節(jié)省成本；上述陶瓷基板10為氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氧化鈹?shù)钠渲幸环N陶瓷材料；上述蝕刻制程14可同時(shí)將鎳金屬層11與銅金屬層12共同蝕刻成型；上述濺鍍制程為陶瓷基板10單面濺鍍或陶瓷基板10雙面濺鍍的其中一種。若陶瓷鍍銅基板需要一抗氧化層，則可將其它抗氧化金屬以鍍膜方式使銅金屬層 12上形成一金屬防護(hù)層13，其中，上述金屬防護(hù)層13是由化學(xué)鎳層混合化學(xué)金層、化學(xué)銀層、錫或錫合金層的其中一種所構(gòu)成。上述壓膜制程，主要是在基板上欲形成線路圖案的表面黏貼一對紫外線反應(yīng)的聚合性樹脂的干膜15 (Dry Film)，此一干膜15主要用在聚合后保護(hù)線路圖案不會被蝕刻掉。上述曝光顯影制程中的曝光部分，是將線路圖案制成正版的光罩后，先行定位及平貼于貼好干膜15的基板上，再經(jīng)曝光機(jī)進(jìn)行抽真空、壓板及紫外線照射而完成。受到紫外線的照射的干膜15將產(chǎn)生聚合作用，而干膜15上受到光罩阻擋無法由紫外線透射的線路圖案，將無法產(chǎn)生聚合作用。上述曝光顯影制程中的顯影部分，則是利用顯影液將未產(chǎn)生聚合的干膜15部分去除，而以物理及化學(xué)剝除方式將需要保留的線路顯現(xiàn)出來，以此一制程步驟所構(gòu)成的線路，具有細(xì)直平整的特性。而上述蝕刻制程是以一蝕刻藥液來進(jìn)行蝕刻Etching)，將陶瓷基板10表面未具有干膜15阻擋的鎳金屬層11與銅金屬層12同時(shí)去除。于此一實(shí)施例中，本發(fā)明陶瓷鍍銅基板設(shè)有一陶瓷基板10，并于上述陶瓷基板10 表面濺鍍一鎳金屬層11，而上述鎳金屬層11表面設(shè)置一銅金屬層12，其中，上述鎳金屬層 11與銅金屬層12具有一蝕刻成型的線路圖案。本發(fā)明陶瓷鍍銅基板若需要一抗氧化層，則可在上述銅金屬層12表面設(shè)置一抗氧化的金屬防護(hù)層13。本發(fā)明陶瓷鍍銅基板于陶瓷基板10表面設(shè)置鎳金屬層11、銅金屬層12與金屬防護(hù)層13，使整個(gè)陶瓷鍍銅基板具有散熱性佳及耐高溫的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于發(fā)光二極管(LED) 散熱基板及致冷器基板。請參閱圖5至圖7所示，于另一較佳實(shí)施例中，本發(fā)明陶瓷鍍銅基板制造方法包含以下步驟選定一陶瓷基板10 ；于陶瓷基板10上進(jìn)行貫穿孔101 (through holes)處理；于陶瓷基板10的貫穿孔壁及表面進(jìn)行濺鍍制程，形成表面金屬化及鍍通孔；利用鍍膜方式于鎳金屬層11上形成一銅金屬層12 ；應(yīng)用壓膜、曝光顯影與蝕刻制程14等方式來形成線路圖案；以及再將銅金屬層12上的抗蝕刻干膜15剝除形成一陶瓷鍍銅基板。于圖示一較佳實(shí)施例中，上述鎳金屬層11設(shè)為一純鎳層或是鎳合金層的其中一種；上述鍍膜方式為可以是濺鍍、蒸鍍、電鑄、電鍍或化學(xué)電鍍法的單一種加工法，也可以是其中兩種或兩種以上先后使用的加工法；上述陶瓷基板10為氧化鋁、氮化鋁、碳化硅、氧化鈹?shù)钠渲幸环N陶瓷材料；上述蝕刻制程14可同時(shí)將鎳金屬層11與銅金屬層12共同蝕刻成型；上述濺鍍制程為陶瓷基板10單面濺鍍或陶瓷基板10雙面濺鍍的其中一種。同樣地，若陶瓷鍍銅基板需要一抗氧化層，則可將其它抗氧化金屬以鍍膜方式使銅金屬層12上形成一金屬防護(hù)層13，其中，上述金屬防護(hù)層13是由化學(xué)鎳層混合化學(xué)金層、化學(xué)銀層、錫或錫合金層的其中一種所構(gòu)成。而此一制作方式的壓膜制程、曝光顯影制程與蝕刻制程與前一實(shí)施例相同，在此不加以贅述。本發(fā)明陶瓷鍍銅基板于此一實(shí)施例中，設(shè)有一具有復(fù)數(shù)個(gè)貫穿孔101的陶瓷基板 10，并于上述陶瓷基板10表面濺鍍一鎳金屬層11，使上述貫穿孔101內(nèi)形成一鍍鎳通孔 111，另于上述鎳金屬層11表面濺鍍一銅金屬層12，并使鍍鎳通孔111內(nèi)形成一鍍銅通孔 121，其中，上述鎳金屬層11與銅金屬層12具有一共同蝕刻成型的線路圖案。本發(fā)明陶瓷鍍銅基板若需要一抗氧化層，則可在上述銅金屬層12表面鍍膜一抗氧化的金屬防護(hù)層13。此一陶瓷鍍銅基板同樣具有散熱性佳及耐高溫的優(yōu)點(diǎn)，亦可應(yīng)用于發(fā)光二極管(LED)散熱基板及致冷器基板。請參閱8圖至圖10所示，于再一較佳實(shí)施例中，本發(fā)明陶瓷鍍銅基板制造方法包含以下步驟選定一陶瓷基板10 ；利用濺鍍制程(Sputtering)在陶瓷基板10表面形成一鎳金屬層11 ；將一銅金屬層12以鍍膜方式成型于鎳金屬層11上；將一銀金屬層16以鍍膜方式成型于銅金屬層12上；應(yīng)用壓膜、曝光顯影與蝕刻制程14等方式來形成線路圖案；以及再將銀金屬層16上的抗蝕刻干膜15剝除形成一陶瓷鍍銅基板。于一較佳實(shí)施例中，上述陶瓷基板10同樣可以預(yù)先進(jìn)行貫穿孔101處理，使得經(jīng)由處理后的陶瓷基板10貫穿孔101于濺鍍制程中形成一鍍通孔，其余后續(xù)方法可由前述實(shí)施例得知，在此不加以贅述。
此一陶瓷鍍銅基板是在銅金屬層12于尚未進(jìn)行壓膜、曝光顯影與蝕刻制程14等方式之前，先行鍍膜一銀金屬層16，再以壓膜、曝光顯影與蝕刻制程14等方式將鎳金屬層 11、銅金屬層12與銀金屬層16共同蝕刻成型來形成線路圖案，如此即可在銅金屬層12表面直接形成一抗氧化的銀金屬層16，而不需要在蝕制程14完成后再次鍍膜一抗氧化的其
它金屬層。傳統(tǒng)應(yīng)用金屬鉻于陶瓷基板表面，其必須限制第一金屬層為一鉻層，再將第二金屬層選為一其它金屬材料層(如鎳、鉬、鎢、鈦、銀)，而第三金屬層為一金層，最后第四金屬層為銅層。而傳統(tǒng)應(yīng)用金屬鉻來制作陶瓷基板的黏合強(qiáng)度如下
權(quán)利要求
1.一種陶瓷鍍銅基板制造方法，其特征在于包含以下步驟選定一陶瓷基板；利用濺鍍制程在上述陶瓷基表面形成一鎳金屬層；將一銅金屬層以鍍膜方式成型于上述鎳金屬層上；應(yīng)用壓膜、曝光顯影與蝕刻制程等方式來形成線路圖案；以及將銅金屬層上的抗蝕刻干膜剝除形成一陶瓷鍍銅基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷鍍銅基板制造方法，其特征在于所述陶瓷基板預(yù)先進(jìn)行貫穿孔處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述陶瓷鍍銅基板制造方法，其特征在于經(jīng)由貫穿孔處理后的陶瓷基板貫穿孔于濺鍍制程中形成一鍍通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷鍍銅基板制造方法，其特征在于所述銅金屬層表面進(jìn)一步設(shè)有一由其它抗氧化金屬以鍍膜方式形成的金屬防護(hù)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述陶瓷鍍銅基板制造方法，其特征在于所述金屬防護(hù)層是由化學(xué)鎳層混合化學(xué)金層、化學(xué)銀層、錫或錫合金層的其中一種所構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷鍍銅基板制造方法，其特征在于所述銅金屬層于尚未進(jìn)行壓膜、曝光顯影與蝕刻制程等方式之前，先行鍍膜一銀金屬層，再以壓膜、曝光顯影與蝕刻制程等方式將鎳金屬層、銅金屬層與銀金屬層共同蝕刻成型來形成線路圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷鍍銅基板制造方法，其特征在于所述鎳金屬層設(shè)為一純鎳層或是鎳合金層的其中一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷鍍銅基板制造方法，其特征在于所述鍍膜方式可以是濺鍍、蒸鍍、電鑄、電鍍或化學(xué)電鍍法的單一種加工法，也可以是其中兩種或兩種以上先后使用的加工法。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷鍍銅基板制造方法，其特征在于所述陶瓷基板為氧化鋁、 氮化鋁、碳化硅、氧化鈹?shù)钠渲幸环N陶瓷材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷鍍銅基板制造方法，其特征在于所述蝕刻制程將鎳金屬層與銅金屬層共同蝕刻成型。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷鍍銅基板制造方法，其特征在于所述濺鍍制程為陶瓷基板單面濺鍍或陶瓷基板雙面濺鍍的其中一種。
12.—種應(yīng)用如權(quán)利要求1所述陶瓷鍍銅基板制造方法所制成的陶瓷鍍銅基板，其特征在于其結(jié)構(gòu)包含一陶瓷基板；一鎳金屬層，濺鍍于上述陶瓷基板表面；一銅金屬層，設(shè)于上述鎳金屬層表面；以及其中，上述鎳金屬層與銅金屬層具有一共同蝕刻成型的線路圖案。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述陶瓷鍍銅基板，其特征在于所述陶瓷基板具有復(fù)數(shù)個(gè)貫穿孔，而上述鎳金屬層與銅金屬層于上述貫穿孔壁上形成鍍通孔。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述陶瓷鍍銅基板，其特征在于所述銅金屬層表面設(shè)置一由其它抗氧化金屬構(gòu)成的金屬防護(hù)層。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述陶瓷鍍銅基板，其特征在于所述銅金屬層表面進(jìn)一步設(shè)置一銀金屬層，上述銀金屬層具有一與上述鎳金屬層與銅金屬層共同蝕刻成型的線路圖案。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述陶瓷鍍銅基板，其特征在于所述鎳金屬層設(shè)為一純鎳層或是鎳合金層的其中一種。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述陶瓷鍍銅基板，其特征在于所述陶瓷鍍銅基板應(yīng)用于發(fā)光二極管散熱基板及致冷器基板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陶瓷鍍銅基板制造方法及其結(jié)構(gòu)，其包含選定一陶瓷基板；利用濺鍍制程在陶瓷基板表面形成一鎳金屬層；將一銅金屬層鍍膜于鎳金屬層上；應(yīng)用壓膜、曝光顯影與蝕刻制程等方式來形成線路圖案；以及把銅金屬層上的抗蝕刻干膜剝除形成一陶瓷鍍銅基板。本發(fā)明的陶瓷基板表面先進(jìn)行濺鍍鎳金屬層，使其表面金屬化或完成鍍通孔壁作用，而鎳金屬層可與銅金屬層共享相同的蝕刻藥水來制作線路圖案，故具有一般性印刷電路板的制程考慮，有效減化制程并且降低材料及制造成本，亦有效地提升陶瓷基板與各金屬鍍層之間的抗撕離或黏合強(qiáng)度，藉以強(qiáng)化整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
文檔編號H01L23/498GK102208352SQ20101013405
公開日2011年10月5日 申請日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者林舜天, 胡泉凌, 蔡鎮(zhèn)隆, 陳譽(yù)尉 申請人:佑每佑科技股份有限公司