本發(fā)明屬于電子電工技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種氮化鋁陶瓷電路板及制備方法。
背景技術(shù)：
氮化鋁AlN陶瓷是一種綜合性能優(yōu)良的電子封裝材料，它具有很高的熱導(dǎo)率，可靠的電絕緣性，低的介電常數(shù)和介電損耗以及無毒等優(yōu)良特性，被廣泛應(yīng)用大功率LED，混合集成電路HIC和多芯片模塊MCM等。人們預(yù)計，在基片和封裝兩大領(lǐng)域，AlN陶瓷最終將取代目前的Al2O3和BeO陶瓷。然而，氮化鋁AlN陶瓷基板用于微電子器件封裝時，需要先將其金屬化處理。現(xiàn)行的金屬化方法中，由于金屬化層中含有大量的陶瓷相、玻璃相及有機(jī)物粘合劑，加工后，玻璃層或反應(yīng)層處于金屬與陶瓷層之間，其中玻璃層浸潤陶瓷基片，形成鑲嵌機(jī)械交聯(lián)結(jié)構(gòu)，反應(yīng)層則形成中間相，他們都起到連接金屬層與陶瓷基板的作用。由于玻璃層和反應(yīng)層低導(dǎo)熱材料的存在，大大降低了金屬化后陶瓷基片整體器件的熱導(dǎo)率。另外，由于玻璃相和陶瓷相彌散分布在金屬層中，也會大大降低金屬層的導(dǎo)電性和焊接性。因此，無中間玻璃層、反應(yīng)層具有良好導(dǎo)熱性、焊接性的氮化鋁AlN陶瓷金屬化基板一直是國際上的難題。
目前我國使用的氮化鋁AlN陶瓷金屬化基板主要依靠進(jìn)口，厚膜工藝中，不含玻璃相、陶瓷相添加劑，且具有優(yōu)良導(dǎo)熱，導(dǎo)電、焊接 性的氮化鋁AlN陶瓷金屬化基板的制備技術(shù)，是急待解決的難題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提出了一種氮化鋁陶瓷電路板及制備方法，本申請?zhí)沾苫迮c金屬導(dǎo)電層之間不含有傳統(tǒng)金屬化方法所含有的低導(dǎo)熱，絕緣的玻璃相，從而保證了陶瓷電路板的導(dǎo)熱性和金屬層的導(dǎo)電性；同時，化學(xué)刻蝕的方法使得電路精度進(jìn)一步提高，增加電路集成度。
第一方面，本發(fā)明提供了一種氮化鋁陶瓷電路板，包括：表面覆蓋有激光燒結(jié)的金屬導(dǎo)電層的陶瓷基板，和利用化學(xué)刻蝕方法進(jìn)行制備的電路。
優(yōu)選的，陶瓷基板表面完全覆蓋上激光燒結(jié)的均勻同種金屬導(dǎo)電層。
優(yōu)選的，化學(xué)刻蝕方法，包括光刻蝕法、熱轉(zhuǎn)印法。
第二方面，本發(fā)明提供了一種氮化鋁陶瓷電路板的制備方法，包括：
S1:根據(jù)氮化鋁陶瓷片尺寸，繪制出需要金屬化區(qū)域，一般為矩形區(qū)域；
S2:在氮化鋁陶瓷片表面均勻涂覆一層金屬粉末，粉末厚度在1微米—500微米之間；
S3：進(jìn)行激光燒結(jié)，激光掃描燒結(jié)結(jié)束，陶瓷表面全部金屬化；
S4:對氮化鋁覆金屬板進(jìn)行化學(xué)刻蝕，最終得到電路板；
S5:將上述電路板進(jìn)行拋光，絲印文字后進(jìn)行熱固化。
進(jìn)一步的，步驟S3中是采用熱轉(zhuǎn)印法或光刻蝕法對氮化鋁覆金屬板進(jìn)行化學(xué)刻蝕。
進(jìn)一步的，所述熱轉(zhuǎn)印法，包括：
A:通過熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)把電路圖案打印在熱轉(zhuǎn)印紙上；
B:然后使用燙印機(jī)將電路圖案熱轉(zhuǎn)印到氮化鋁陶瓷覆金屬板上；
C:利用化學(xué)刻蝕液對氮化鋁陶瓷覆金屬板進(jìn)行化學(xué)刻蝕。
進(jìn)一步的，所述光刻蝕法，包括：
a、在氮化鋁覆金屬板的薄膜表面均勻地覆蓋上一層光刻膠；將光刻掩模上設(shè)計好的圖案通過曝光成像的方法，將光刻轉(zhuǎn)移到光膠層上；
b、利用化學(xué)刻蝕液對氮化鋁陶瓷覆金屬板進(jìn)行化學(xué)刻蝕。
更進(jìn)一步的，激光為CO2激光，波長為10.6μm。
更進(jìn)一步的，所述的氮化鋁陶瓷基板中氮化鋁含量在90-99％；所述的金屬粉末包括銅粉，鉬粉，銀粉，鎢粉，鉻粉，鈦粉，粒度在0.3-10μm之間。
本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，能夠取得如下的技術(shù)效果：
1.本發(fā)明在氮化鋁覆金屬板上利用化學(xué)刻蝕的方法進(jìn)行電路制備，與以往的直接激光燒結(jié)直接繪制電路的方法相比，化學(xué)刻蝕法得到的電路精度更高，電路集成度也更高。
2.與以往的高溫?zé)Y(jié)技術(shù)相比，本發(fā)明不需要后期熱處理，節(jié)約大量能源，高溫?zé)Y(jié)爐的功率為10KW左右，而本發(fā)明所使用設(shè)備功率不超過300W，因此本發(fā)明方法節(jié)約大量能源，成本低。
3.本發(fā)明的金屬層為單一金屬均勻?qū)щ妼?，比以往的金屬混合物相比，更簡單，?dǎo)電性、導(dǎo)熱性更好。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
實施例1
本實施例提供一種氮化鋁陶瓷電路板，包括：表面完全覆蓋有激光燒結(jié)的均勻同種金屬導(dǎo)電層的陶瓷基板，和利用光刻蝕法或熱轉(zhuǎn)印法進(jìn)行制備的電路。
實施例2
本實施例提供了一種氮化鋁陶瓷電路板的制備方法，包括：
S1:根據(jù)氮化鋁陶瓷片尺寸，使用Coredraw軟件在電腦中繪制出金屬化面積；
S2:將50*50*1mm的氮化鋁陶瓷片放在激光切割機(jī)工作臺上，在氮化鋁陶瓷片表面均勻涂覆一層金屬Ni粉末，粉末厚度在1微米—500微米之間。對氮化鋁陶瓷片進(jìn)行激光掃描燒結(jié)，同時打開噴粉裝置對準(zhǔn)激光燒結(jié)點進(jìn)行連續(xù)噴粉，輔以真空低壓收集裝置，對多余未燒結(jié)的金屬粉末進(jìn)行收集，激光掃描燒結(jié)結(jié)束，氮化鋁陶瓷片表面全部金屬化；
S3:采用光刻蝕法或熱轉(zhuǎn)印法對氮化鋁覆金屬板進(jìn)行化學(xué)刻蝕，最終得到電路板；
S4:將上述電路板進(jìn)行拋光，絲印文字后進(jìn)行熱固化。
優(yōu)選的，激光為CO2激光，波長為10.6μm。
實施例3
本實施例提供了一種氮化鋁陶瓷電路板的制備方法，包括：
S1:根據(jù)氮化鋁陶瓷片尺寸，使用Coredraw軟件在電腦中繪制出金屬化面積；
S2:將50*50*1mm的氮化鋁陶瓷片放在激光切割機(jī)工作臺上，在氮化鋁陶瓷片表面均勻涂覆一層金屬Cu粉末，粉末厚度在1微米—500微米之間。對氮化鋁陶瓷片進(jìn)行激光掃描燒結(jié)，同時打開噴粉裝置對準(zhǔn)激光燒結(jié)點進(jìn)行連續(xù)噴粉，輔以真空低壓收集裝置，對多余未燒結(jié)的金屬粉末進(jìn)行收集，激光掃描燒結(jié)結(jié)束，氮化鋁陶瓷片表面全部金屬化；
S3:采用光刻蝕法或熱轉(zhuǎn)印法對氮化鋁覆金屬板進(jìn)行化學(xué)刻蝕，最終得到電路板；
S4:將上述電路板進(jìn)行拋光，絲印文字后進(jìn)行熱固化。
優(yōu)選的，激光為CO2激光，波長為10.6μm。
實施例4
本實施例提供了一種氮化鋁陶瓷電路板的制備方法，包括：
S1:根據(jù)氮化鋁陶瓷片尺寸，使用Coredraw軟件在電腦中繪制出金屬化面積；
S2:將50*50*1mm的氮化鋁陶瓷片放在激光切割機(jī)工作臺上，在氮化鋁陶瓷片表面均勻涂覆一層金屬W粉末，粉末厚度在1微米—500微米之間。對氮化鋁陶瓷片進(jìn)行激光掃描燒結(jié)，同時打開噴粉裝置對 準(zhǔn)激光燒結(jié)點進(jìn)行連續(xù)噴粉，輔以真空低壓收集裝置，對多余未燒結(jié)的金屬粉末進(jìn)行收集，激光掃描燒結(jié)結(jié)束，氮化鋁陶瓷片表面全部金屬化；
S3:采用光刻蝕法或熱轉(zhuǎn)印法對氮化鋁覆金屬板進(jìn)行化學(xué)刻蝕，最終得到電路板；
S4:將上述電路板進(jìn)行拋光，絲印文字后進(jìn)行熱固化。
優(yōu)選的，激光為CO2激光，波長為10.6μm。
實施例5
作為對實施例1-5的補充，所述熱轉(zhuǎn)印法，包括：
A:通過熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)把電路圖案打印在熱轉(zhuǎn)印紙上；
B:然后使用燙印機(jī)將電路圖案熱轉(zhuǎn)印到氮化鋁陶瓷覆金屬板上；
C:利用化學(xué)刻蝕液對氮化鋁陶瓷覆金屬板進(jìn)行化學(xué)刻蝕。
所述光刻蝕法，包括：
a、在氮化鋁覆金屬板的薄膜表面用甩膠機(jī)均勻地覆蓋上一層光刻膠；將光刻掩模上設(shè)計好的微流控芯片圖案通過曝光成像的方法，將光刻轉(zhuǎn)移到光膠層上；
b、利用化學(xué)刻蝕液對氮化鋁陶瓷覆金屬板進(jìn)行化學(xué)刻蝕。
本發(fā)明的陶瓷基板與金屬導(dǎo)電層之間不含有傳統(tǒng)金屬化方法所含有的低導(dǎo)熱，絕緣的玻璃相，從而保證了陶瓷電路板的導(dǎo)熱性和金屬層的導(dǎo)電性。同時，本發(fā)明在氮化鋁覆金屬板上利用化學(xué)刻蝕的方法進(jìn)行電路制備，與以往的激光燒結(jié)直接繪制電路的方法相比，化學(xué) 刻蝕法得到的電路精度更高，電路集成度也更高。其制備方法常溫下即可完成，無需高溫?zé)崽幚?，成本低?/p>
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。