陶瓷基板,是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面( 单面或双面)上的特殊工艺板。金属化陶瓷基板是陶瓷基板的一种,很多人对其不甚了解。今天,就让小编通过解答5个问题,为你掀起金属化陶瓷基板的神秘面纱。
一、什么是陶瓷基板金属化?
陶瓷基板金属化是指在陶瓷表面牢固地粘附一层金属薄膜,使之实现陶瓷和金属间的焊接。
二、陶瓷表面金属化技术方法都有哪些?
1、薄膜法:采用真空蒸镀、离子镀、溅射镀膜等将膜材料和AlN陶瓷表面结合在一起;金属膜层与陶瓷基板的热膨胀系数应尽量一致。
优点:金属层均匀,结合强度高。
缺点:设备投资大,制作困难,难以形成工业化规模。
2、厚膜法: 采用含玻璃料的糊剂或印色,在陶瓷基板上通过丝网印刷形成封接用金属层、导体(电路布线)及电阻等,经烧结形成钎焊金属层、电路及引线接点等。
优点:工艺简单,适于自动化和多品种小批量生产,且导电性能好。
缺点:结合强度尚不够高,特别是高温结合强度低,且受温度影响大。
3、直接敷铜法:在制备AlN-DBC 基板之前,对AlN陶瓷表面进行热处理,使其表面形成 Al2O3薄层,然后将铜箔贴于基板上,在1065℃左右形成Cu-O系共晶溶液,与Al2O3薄层发生键合反应,从而使AlN和Cu结合在一起。
优点:结合温度低(1065~1075℃ ),导热性好,附着强度高,机械性能优良,便于刻蚀,绝缘性及热循环能力高,有着广阔的应用前景。
缺点:AlN陶瓷进行表面热处理形成的氧化物层会降低AlN 基板的热导率。
4、化学镀法:是指在没有外电流通过,利用还原剂将溶液中的金属离子还原在呈催化活性的物体表面,使之形成金属镀层。
优点:设备简单,成本低廉,无需二次高温处理,易于大规模生产。
缺点:AlN陶瓷表面与金属层结合强度不高。
5、激光覆铜法:是新型陶瓷金属化方法,采用高能激光,对陶瓷以及金属表面进行分解,然后以离子态使其结合,稳定性极高,并且大大提高了生产效率,对整个陶瓷行业而言,具有里程碑式的意义。
三、如何进行高温共烧陶瓷金属化?
首先,将陶瓷粉与有机粘接剂混合形成浆料,再利用刮刀把浆料加工成片状,经干燥后形成陶瓷生坯;
然后,根据设计要求,在生坯上加工导通孔并填充金属粉末,利用丝网印刷在生坯表面涂布形成线路图形;
最后,将各层生坯层叠后进行压合,在共烧炉内完成烧结并成型。
四、高温共烧陶瓷金属化有哪些优点?
高温共烧陶瓷金属化在增加组装密度、缩短互连长度、减少信号延迟、减小体积、提高可靠性等方面具有显著的优势,特别适用于高频通讯用组件。
五、陶瓷金属化的工艺流程是什么?
陶瓷金属化流程:陶瓷检验—陶瓷清洗—镍铜锰浆料制备——丝网印刷——金属化烧结——表面处理烧结镍——表面处理电镀镍——产品抽验,焊接度测试,气密性测试——包装入库。
以上是关于陶瓷基板金属化五个问题的解答,相信你对陶瓷基板金属化已经有了更加深入的了解了吧!