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文章出處:行業(yè)動態(tài) 責任編輯:陶瓷pcb電路板|深圳市金瑞欣特種電路技術有限公司 閱讀量:- 發(fā)表時間:2022-12-16
總所周知,PCB陶瓷基板在沒有做加工之前是光板,呈灰白色,金華化后的PCB陶瓷基板具備更好的導熱性能、電器性能。今天小編就來分享一下PCB陶瓷基板的磚孔、覆銅、蝕刻的工藝以及流程。
陶瓷基板pcb工藝流程
陶瓷基板pcb工藝流程,陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)陶瓷基片表面( 單面或雙面)上的特殊工藝板。下面來看看陶瓷基板pcb工藝流程。
陶瓷基板pcb工藝流程一
1、鉆孔
陶瓷基板一般都采用激光打孔的方式,相比于傳統(tǒng)的打孔技術,激光打孔技術具有精準度高、速度快、效率高、可規(guī)?;炕蚩住⑦m用于絕大多數(shù)硬、軟材料、對工具無損耗等優(yōu)勢,符合印刷電路板高密度互連,精細化發(fā)展。
通過激光打孔工藝的陶瓷基板具有陶瓷與金屬結合力高、不存在脫落、起泡等現(xiàn)象,達到生長在一起的效果,表面平整度高、粗糙率在0.1μm~0.3μm,激光打孔孔徑在0.15mm-0.5mm、甚者能達到0.06mm。
陶瓷基板pcb工藝流程1
1、鉆孔
陶瓷基板一般都采用激光打孔的方式,相比于傳統(tǒng)的打孔技術,激光打孔技術具有精準度高、速度快、效率高、可規(guī)?;炕蚩?、適用于絕大多數(shù)硬、軟材料、對工具無損耗等優(yōu)勢,符合印刷電路板高密度互連,精細化發(fā)展。
通過激光打孔工藝的陶瓷基板具有陶瓷與金屬結合力高、不存在脫落、起泡等現(xiàn)象,達到生長在一起的效果,表面平整度高、粗糙率在0.1μm~0.3μm,激光打孔孔徑在0.15mm-0.5mm、甚至能達到0.06mm一下。
2、覆銅
覆銅是指在電路板上沒有布線的區(qū)域覆上銅箔,與地線相連,以增大地線面積,減小環(huán)路面積,降低壓降,提高電源效率和抗干擾能力。覆銅除了能減小地線阻抗,同時具有減小環(huán)路截面積,增強信號鏡像環(huán)路等作用。因此,覆銅工藝在陶瓷基板PCB工藝中起著非常關鍵的作用,不完整、截斷鏡像環(huán)路或位置不正確的銅層經(jīng)常會導致新的干擾,對電路板的使用產(chǎn)生消極影響。
3、蝕刻
陶瓷基板也需要蝕刻,電路圖形上預鍍一層鉛錫抗蝕層,然后通過化學方式將未受保護的非導體部分的銅蝕刻掉,形成電路。 蝕刻分為內(nèi)層蝕刻和外層蝕刻,內(nèi)層蝕刻采用酸性蝕刻,用濕膜或者干膜作為抗蝕劑;外層蝕刻采用堿性蝕刻,用錫鉛作為抗蝕劑。
陶瓷基板pcb工藝流程二
電路板廠陶瓷產(chǎn)品的制造工藝種類很多。 據(jù)說有干壓法、注漿法、擠壓法、注射法、流延方法和等靜壓法等30多種制造工藝方法,由于電子陶瓷基板是“平板”型,形狀不復雜,采用干法成型和加工等的制造工藝簡單,成本低,所以大多采用干壓成型方法。 干壓平板PCB電子陶瓷的制造工藝主要有坯件成型、坯件燒結和精加工、在基板上形成電路三大內(nèi)容。
1.陶瓷基板的生坯制造(成型)
使用高純氧化鋁(含量≥95% Al2O3)粉末(根據(jù)用途和制造方法需要不同的顆粒大小。例如從幾文盲到幾十微米不等)和添加劑(主要是粘合劑、分散劑等)。 形成“漿料”或加工材料。
(1) 陶瓷基板的干壓法生產(chǎn)生坯件(或“生坯”)。
干壓坯是采用高純氧化鋁(電子陶瓷用氧化鋁含量大于92%,大部分采用99%)粉末(干壓所用顆粒不得超過60μm,用于擠壓、流延、注射等粉末顆粒應控制在1μm以內(nèi))加入適量的可塑劑和粘結劑,混合均勻后干壓制坯。目前,方形或圓片的后代可達0.50mm,甚至≤0.3mm(與板尺寸有關)。干壓坯件可以在燒結前進行加工,如外形尺寸和鉆孔的.加工,但要注意燒結引起的尺寸收縮的補償(放大收縮率的尺寸)。
(2)陶瓷基板流延法生產(chǎn)生坯。
流膠液(氧化鋁粉+溶劑+分散劑+粘合劑+增塑劑等混合均勻+過篩)制造+流延(在流延機上將膠水涂在金屬或耐熱聚酯帶上)調高)+干燥+修邊(也可進行其他加工)+脫脂+燒結等工序??蓪崿F(xiàn)自動化和規(guī)?;a(chǎn)。
2. 生坯的燒結和燒結后精加工。陶瓷基板的生坯部分往往需要進行“燒結”和燒結后精加工。
(1)陶瓷基板生坯的燒結。
陶瓷坯體的“燒結”是指通過“燒結”過程,將坯體(體積)中的空洞、空氣、雜質和有機物等進行干壓等去除,使其揮發(fā)、燃燒、擠壓,并去除氧化鋁顆粒。實現(xiàn)緊密接觸或結合成長的過程,所以陶瓷生坯燒結后,(熟坯)會出現(xiàn)重量損失、尺寸收縮、形狀變形、抗壓強度增加和氣孔率減少等變化。
陶瓷坯體的燒結方法有:①常壓燒結法,無壓燒結會帶來較大的變形等; ②加壓(熱壓)燒結法,加壓燒結,可得到好的平面性產(chǎn)品是最常用的方法;
③熱等靜壓燒結法是利用高壓高熱氣體進行燒結。其特點產(chǎn)品是在相同溫度和壓力下完成的產(chǎn)品。各種性能均衡的,成本相對較高。在附加值的產(chǎn)品上,或航空航天、國防軍工產(chǎn)品中多采用這種燒結方法,如軍用領域的反射鏡、核燃料、槍管等產(chǎn)品。干壓氧化鋁生坯的燒結溫度大多在1200℃~1600℃之間(與成分和助熔劑有關)。
(2)陶瓷基板燒結后(熟)坯的精加工。
大多數(shù)燒結陶瓷坯料都需要精加工。目的是: ①獲得平整的表面。生坯在高溫燒結過程中,由于生坯內(nèi)的顆粒分布、空隙、雜質、有機物等的不平衡,會引起變形、不平整或粗糙過大與差異等。這些缺陷可通過表面精加工來解決;
② 獲得高光潔度表面,如鏡面反射,或提高潤滑性(耐磨性)。
表面拋光處理是使用拋光材料(如碳化硅、B4C)或金剛石砂膏對表面進行由粗到細的磨料逐步拋光。一般而言,多采用≤1μm的AlO粉末或金剛石砂膏,或用激光或超聲波加工來實現(xiàn)。
(3)強(鋼)化處理。
表面拋光后,為提高力學強度(如抗彎強度等),可采用電子射線真空鍍膜、濺射真空鍍膜、化學氣相蒸鍍等方法鍍一層硅化合物薄膜,通過1200℃~1600℃熱處理,可顯著提高陶瓷坯件的力學強度!
3.在基板上形成導電圖形(電路)
要在陶瓷基板上加工形成導電圖形(電路),必須先制造覆銅陶瓷基板,然后再按照印刷電路板工藝技術制造陶瓷印刷電路板。
(1)形成覆銅陶瓷基板。目前有兩種形成覆銅陶瓷基板的方法。
①層壓法。它是由熱壓成型一側氧化的銅箔和氧化鋁陶瓷基板。即對陶瓷表面進行處理(如激光、等離子等),得到活化或粗糙化的表面,然后按照“銅箔+耐熱粘結劑層+陶瓷+耐熱粘結劑層+銅箔”層壓合在一起,經(jīng)1020℃~1060℃燒結,形成雙面覆銅陶瓷層壓板。
②電鍍法。陶瓷基板經(jīng)等離子處理后進行“濺射鈦膜+濺射鎳膜+濺射銅膜,然后常規(guī)電鍍銅至所需銅厚,即形成雙面覆銅陶瓷基板。
(2) 單、雙面陶瓷PCB板制造。按照傳統(tǒng)的PCB制造技術使用單面和雙面覆銅陶瓷基板。
(3)陶瓷多層板制造。
① 在單、雙面板上反復涂覆絕緣層(氧化鋁)、燒結、布線、燒結形成PCB多層板,或采用流延制造技術完成。
②陶瓷多層板采用澆鑄法制造。生帶在流延機上成型,然后鉆孔、塞孔(導電膠等)、印刷(導電電路等)、切割、層壓、等靜壓形成陶瓷多層板。
注:流延成型方法-流膠液(氧化鋁粉+溶劑+分散劑+粘合劑+增塑劑等混合均勻+過篩)制造+流延(將膠液均勻分布在流延機上涂在金屬或耐熱聚酯膠帶上)+烘干+修整+脫脂+燒結等工序。
陶瓷基板pcb工藝流程三
陶瓷基板pcb的優(yōu)點
1、電阻高
2、高頻特性突出
3、具有高熱導率:與材料本身有關系,陶瓷相比于金屬。樹脂都具有優(yōu)勢。
4、化學穩(wěn)定性佳抗震、耐熱、耐壓、內(nèi)部電路、MARK點等比一般電路基板好點。
5、在印刷、貼片、焊接時比較精確
陶瓷基板pcb缺點
1、易碎
這是最主要的一個缺點,目前只能制作小面積的電路板。
2、價貴
電子產(chǎn)品的要求規(guī)則越來越多,陶瓷電路板只是滿足滿足一些比較高端的產(chǎn)品上面,低端的產(chǎn)品根本不會使用到。
陶瓷基板pcb
陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)陶瓷基片表面( 單面或雙面)上的特殊工藝板。所制成的超薄復合基板具有優(yōu)良電絕緣性能,高導熱特性,優(yōu)異的軟釬焊性和高的附著強度,并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形,具有很大的載流能力。因此,陶瓷基板已成為大功率電力電子電路結構技術和互連技術的基礎材料。
通過公司研發(fā)團隊的不懈努力,現(xiàn)已成功研發(fā)微小孔板、高精密板、難度板、微型化板、圍壩板等,具備DPC、DBC、HTCC、LTCC等多種陶瓷生產(chǎn)技術,以便為更多需求的客戶服務,開拓列廣泛的市場。
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