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        技術資料

        PCB廠陶瓷電路板的制作工藝介紹

        一、薄膜電路工藝

          采用通過磁控濺射,圖形化光刻,干法濕法蝕刻,電鍍加厚工藝,在陶瓷基板上制作出超細線條電路圖形。

          在薄膜工藝中,基于薄膜電路工藝,通過磁控濺射實現陶瓷表面金屬化,通過電鍍實現銅層和金成的厚度大于10微米以上。即 DPC( Direct Plate Copper-直接鍍銅基板)。

         

        二、厚膜電路工藝

        1、HTCC(High-Temperature Co-fired Ceramic)

        2、LTCC(Low-Temperature Co-fired Ceramic)

        3、DBC(Direct Bonded Copper)

        PCB廠陶瓷基板制作工藝中的相關技術:

          1、鉆孔:利用機械鉆孔產生金屬層間的連通管道。

          2、鍍通孔:連接層間的銅線路鉆孔完成后,層間的電路并未導通,因此必須在孔壁上形成一層導通層,借以連通線路,這個過程一般業界稱謂“PTH制程”,主要的工作程序包含了去膠渣、化學銅和電鍍銅三個程序。

          3、干膜壓合:制作感光性蝕刻的阻抗層。 

          4、內層線路影像轉移 :利用曝光將底片的影像轉移至板面。

          5、 外層線路曝光:經過感光膜的貼附后,電路板曾經過類似內層板的制作程序,再次的曝光、顯影。這次感光膜的主要功能是為了定義出需要電鍍與不需要電鍍的區域,而我們所覆蓋的區域是不需要電鍍的區域。 

          6、磁控濺射:利用氣體輝光放電過程中產生的正離子與靶材料的表面原子之間的能量和動量交換,把物質從源材料移向襯底,實現薄膜的淀積。

          7、蝕刻——外部線路的形成:將材料使用化學反應或者物理撞擊作用而移除的技術。蝕刻的功能性體現在針對特定圖形,選擇性地移除。 

        線路電鍍完成后,電路板將送入剝膜、蝕刻、剝錫線,主要的工作就是將電鍍阻劑完全剝除,將要蝕刻的銅曝露在蝕刻液內。由于線路區的頂部已被錫保護,所以采用堿性的蝕刻液來蝕銅,但因線路已被錫所保護,線路區的線路就能保留下來,如此整體線路板的表面線路就呈現出來。

          8、防焊漆涂布:陶瓷電路板的目的就是為了承載電子零件,達成連接的目的。因此電路板線路完成后,必須將電子零件組裝的區域定義出來,而將非組裝區用高分子材料做適當的保護。由于電子零件的組裝連結都用焊錫,因此這種局部保護電路板的高分子材料被稱為“防焊漆”。目前多數的感光型防焊漆是使用濕式的油墨涂布形式。 

        三、LAM技術工藝

          1、金屬層與陶瓷之間結合強度高,導電性好,可以多次焊接,金屬層厚度在1μm-1mm內可調,L/S分辨率最大可以達到10μm,可以方便地直接實現過孔連接。

        2、LAM技術工藝生產流程:

        3、LAM技術優點:

            (1) 更高的熱導率:傳統的鋁基電路板MCPCB的熱導率是1~2W/mk,銅本身的導熱率是383.8W/m.K但是絕緣層的導熱率只有1.0W/m.K.左右,好一點的能達到1.8W/m.K。氧化鋁陶瓷的熱導率:20~35 W/m.k,氮化鋁陶瓷的熱導率:170~230 W/m.k,銅基板的導熱率為2W/(m*K),;而且其熱膨脹系數與常用的LED芯片相匹配,可以把大型Si基芯片直接搭乘在銅導體電路上,省去了傳統模塊中的鉬片等過渡層;

           (2)更牢、更低阻的金屬膜層:產品上金屬層與陶瓷基板的結合強度高,最大可以達到45MPa(大于1mm厚陶瓷片自身的強度);金屬層的導電性好,例如,得到的銅的體積電阻率小于2.5×10-6Ω.cm,電流通過時發熱??;

            (3)基板的可焊性好,使用溫度高:耐焊接,可多次重復焊接;

            (4)絕緣性好:耐擊穿電壓高達20KV/mm;

            (5)導電層厚度在1μm~1mm內任意定制:可根據電路模塊設計任意電流,銅層越厚,可以通過的電流越大。而傳統的DBC技術只能制造100μm~600μm厚的導電層;傳統的DBC技術做﹤100μm時生產溫度太高會融化,做﹥600μm時銅層太厚,銅會流下去導致產品邊緣模糊。我們的銅箔是覆上去的,所以厚度1μm~1mm內任意定制,精度很準。

             (6)高頻損耗小,可進行高頻電路的設計和組裝;介電常數小,

             (7)可進行高密度組裝,線/間距(L/S)分辨率可以達到20μm,從而實現設備的短、小、輕、薄化;

             (8)不含有機成分,耐宇宙射線,在航空航天方面可靠性高,使用壽命長;

             (9)銅層不含氧化層,可以在還原性氣氛中長期使用;

             (10)三維基板、三維布線


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