《用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法》是遂寧市英創力電子科技有限公司於2015年4月15日申請的專利，該專利公布號為CN104735914A，公布日為2015年6月24日，發明人是陳大有。
《用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法》涉及線路板製造領域，包括以下步驟：（1）AlN陶瓷基片鑽孔；（2）將鑽孔後的AlN陶瓷基片進行基片金屬活性化；（3）化學沉積法鍵合活化後的AlN陶瓷基；將AlN陶瓷基片放入沉銅液中在AlN陶瓷基片上沉積1-2微米的金屬Cu；（4）敷銅加厚；將沉積後的AlN陶瓷基片放入電鍍液中進行電鍍；（5）線路製作；將敷銅加厚後的AlN陶瓷基片先進行線路圖形轉移後進行線路圖形解析。與現有的相比，該發明製備出的線路板導熱性能、熱穩定性、散熱性能、高壓電性能、絕緣性能好，載流量大，翹曲度、粗糙度小，集成化程度高。
2021年11月，《用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法》獲得2020年度四川專利獎創新創業獎。
（概述圖為《用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法
- 公布號：CN104735914A
- 公布日：2015年6月24日
- 申請號：2015101765382
- 申請日：2015年4月15日
- 申請人：遂寧市英創力電子科技有限公司
- 地址：四川省遂寧市創新工業園區渠河南路3號
- 發明人：陳大有
- 專利代理機構：北京康盛智慧財產權代理有限公司
- 代理人：張良
- Int.Cl.：H05K3/00(2006.01)I
- 類別：發明人
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
2015年4月之前的線路板製備方法製備出的線路板製成的電子設備導熱性能、熱穩定性、散熱性能、高壓電性能、絕緣性能差，載流量小，翹曲度、粗糙度大，集成化程度低，不能滿足現有電子設備的發展需要。
發明內容
專利目的
該發明的目的之一就在於提供一種用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法，該發明備出的線路板導熱性能、熱穩定性、散熱性能、高壓電性能、絕緣性能好，載流量大，翹曲度、粗糙度小，集成化程度高。
技術方案
《用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法》包括以下步驟：
（1）AlN陶瓷基片鑽孔；
（2）將鑽孔後的AlN陶瓷基片進行基片金屬活性化；
（3）化學沉積法鍵合活化後的AlN陶瓷基；將AlN陶瓷基片放入沉銅液中在AlN陶瓷基片上沉積1-2微米的金屬Cu；
（4）敷銅加厚；將沉積後的AlN陶瓷基片放入電鍍液中進行電鍍；
（5）線路製作；將敷銅加厚後的AlN陶瓷基片先進行線路圖形轉移後進行線路圖形解析。
作為優選，所述步驟（1）中，AlN陶瓷基片鑽孔採用機械鑽孔和雷射鑽孔，鑽孔後AlN陶瓷基片板上交替分布機械鑽孔孔洞和雷射鑽孔孔洞。
作為優選，所述步驟（2）中，AlN陶瓷基片用物理和化學方法進行活化處理。
作為優選，所述物理方法為先用金剛砂噴砂磨板表觀粗化，然後進行電漿微粗化；所述化學活化方法為強鹼液微觀粗化。
作為優選，所述磨板表面粗化深度：等離子體微粗化深度：強鹼液微觀粗化深度為1-10:3-5:3-5。
作為優選，所述步驟（3）沉銅液中CuSO4:NaOH:Na2EDTA:KNaC4H4O6:H2O重量比為3-5:6-15:0.5-1:0.5-1:20-80。
作為優選，所述線路圖形轉移採用冷光源全平行光曝光技術將帶有圖像的膠片底片上的圖像曝光在AlN陶瓷基片上；所述線路圖形解析中，線路在0.21毫米以下採用化學蝕刻方法解析，在0.21毫米以則採用雷射鐳射進行解析。
作為優選，所述電鍍採用高頻，高電流密度進行電鍍，所述高電流密度為電流密度為50-100ASD。該發明的目的之二就在於提供一種線路板。技術方案是：一種線路板，該線路板由上面所述的方法製作而來。作為優選，所述線路板為單層線路板、雙層線路板或3層以上線路板。
改善效果
《用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法》製備方法在鑽孔後不進行除膠渣。該發明製備出的線路板具有高導熱性能130-220（25℃，瓦/米·度）、高熱穩定性≥1000℃、高耐壓電性能18.45千伏/毫米、高絕緣性能1.4×10歐·厘米，載流量大100安/導線厚度0.5毫米，翹曲度低≤2‰、粗糙度小0.3-0.5微米，集成化程度高1-10Lay，而且不會有孔內無銅的現象發生。
附圖說明
圖1是《用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法》工藝流程圖。
權利要求
1.《用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法》包括以下步驟：
（1）AlN陶瓷基片鑽孔；
（2） 將鑽孔後的AlN陶瓷基片進行基片金屬活性化；
（3） 化學沉積法鍵合金屬活性化後的AlN陶瓷基片：將AlN陶瓷基片放入沉銅液中在AlN陶瓷基片上沉積1-2微米的金屬Cu；
（4） 敷銅加厚：將沉積後的AlN陶瓷基片放入電鍍液中進行電鍍；
（5） 線路製作：將敷銅加厚後的AlN陶瓷基片先進行線路圖形轉移後進行線路圖形解析；
所述步驟（2）中，AlN陶瓷基片用物理方法和化學方法進行活化處理，所述物理方法為先用金剛砂噴砂磨板表觀粗化，然後進行電漿微粗化；所述化學方法為強鹼液微觀粗化；所述磨板表觀粗化深度：電漿微粗化深度：強鹼液微觀粗化深度為1-10:3-5:3-5。
2.根據權利要求1所述的用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法，其特徵在於：所述步驟（1）中，AlN陶瓷基片鑽孔採用機械鑽孔和雷射鑽孔，鑽孔後AlN陶瓷基片板上交替分布機械鑽孔孔洞和雷射鑽孔孔洞。
3.根據權利要求1所述的用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法，其特徵在於：所述步驟（3）沉銅液中CuSO4:NaOH:Na2EDTA:KNaC4H4O6:H2O重量比為3-5:6-15:0.5-1:0.5-1:20-80。
4.根據權利要求1所述的用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法，其特徵在於：所述線路圖形轉移採用冷光源全平行光曝光技術將帶有圖像的膠片底片上的圖像曝光在AlN陶瓷基片上；所述線路圖形解析中，線路在0.21毫米以下採用化學蝕刻方法解析，在0.21毫米以上則採用雷射鐳射進行解析。
5.根據權利要求1所述的用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法，其特徵在於：所述電鍍採用高頻、高電流密度進行電鍍，所述高電流密度為電流密度為50-100ASD。
6.一種線路板，該線路板由權利要求1-5任一權利要求所述的方法製作而來。
7.根據權利要求6所述的線路板，其特徵在於：所述線路板為單層線路板、雙層線路板或3層以上線路板。
實施方式
如圖1，《用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法》包括以下步驟：
（1）基片鑽孔
AlN陶瓷基片鑽孔採用機械鑽孔和雷射鑽孔，鑽孔後AlN陶瓷基片板上交替分布機械鑽孔孔洞和雷射鑽孔孔洞。
（2）將鑽孔後的AlN陶瓷基片進行基片金屬活性化
該步驟中，AlN陶瓷基片用物理和化學方法進行活化處理。具體為AlN陶瓷基片先用機械金剛砂噴砂磨板表觀粗化，然後進行電漿微粗化，最後進入強鹼液微觀粗化，磨板表面粗化深度：電漿微粗化深度：強鹼液微觀粗化深度為1-10:3-5:3-5。強鹼液可以為氫氧化鈉液，也可以為其它的強強鹼液。
（3）化學沉積法鍵合活化後的AlN陶瓷基片
該步驟中，將AlN陶瓷基片放入沉銅液20-40分鐘（沉銅液中CuSO4:NaOH:Na2EDTA:KNaC4H4O6:H2O重量比為3-5:6-15:0.5-1:0.5-1:20-80），沉銅後AlN陶瓷基片上沉積有1-2微米的金屬Cu。
（4）敷銅加厚
將沉銅後的AlN陶瓷基片放入電鍍液中進行電鍍，電鍍採用高頻脈衝、高電流密度進行電鍍，電流密度為50-100ASD（每平方分米安培數，為常規電流密度的5-10倍）完成面銅和孔填充，實現面銅和孔銅1:1生長。
（5）線路製作（導線微影製作/光刻製作）
將敷銅加厚後的AlN陶瓷基片先進行線路圖形轉移後進行線路圖形解析。線路圖形轉移採用冷光源全平行光曝光技術將帶有圖像的膠片底片上的圖像曝光在AlN陶瓷基片上。線路圖形解析步驟中，線路在0.21毫米以下採用化學蝕刻方法解析，在0.21毫米以則採用雷射鐳射進行解析。解析度達到0.05毫米*0.05毫米。
（6）基板表面防護和塗覆
（7）基板分割
將導線加厚後的AlN陶瓷基片採用機械切割技術、雷射切割技術分類或分步相結合進行分切。
檢測項目 | 檢測結果 |
單晶熱導率、基片熱導率（25℃，瓦/米·度） | 130-230 |
膨脹係數（/℃，5℃/分鐘，20-300℃） | 2.805×10 |
抗折強度（兆帕） | 382.7 |
體積電阻率（歐·厘米） | 1.4×10 |
介電常數（1兆赫） | 8.56 |
擊穿強度（千伏/毫米） | 19 |
翹曲度（length‰） | ≤2‰ |
銅箔結合力（兆帕） | ≥30 |
表面敷銅厚度（毫米） | 0.03～0.5 |
表面敷銅粗糙度（微米） | 0.3～0.5 |
線路解析度 | 0.05毫米*0.05毫米 |
孔徑精度 | 0.05毫米 |
基板厚度 | 0.1-6.0毫米 |
集成層數 | 1-10Lay |
榮譽表彰
2021年11月，《用AlN陶瓷基片作為基板製備線路板的方法》獲得2020年度四川專利獎創新創業獎。
