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(dǎo)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(shù),激光打孔技術(shù)具有精準(zhǔn)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(xì)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(jié)合力高、不存在脫落、起泡等現(xiàn)象,達(dá)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(dá)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(shù),激光打孔技術(shù)具有精準(zhǔn)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(xì)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(jié)合力高、不存在脫落、起泡等現(xiàn)象,達(dá)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(dá)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(guān)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(dǎo)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(yù)鍍一層鉛錫抗蝕層,然后通過化學(xué)方式將未受保護的非導(dǎo)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(fù)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(jié)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(yīng)控制在1μm以內(nèi))加入適量的可塑劑和粘結(jié)劑,混合均勻后干壓制坯。目前,方形或圓片的后代可達(dá)0.50mm,甚至≤0.3mm(與板尺寸有關(guān))。干壓坯件可以在燒結(jié)前進(jìn)行加工,如外形尺寸和鉆孔的.加工,但要注意燒結(jié)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(diào)高)+干燥+修邊(也可進(jìn)行其他加工)+脫脂+燒結(jié)等工序??蓪崿F(xiàn)自動化和規(guī)模化生產(chǎn)。
2. 生坯的燒結(jié)和燒結(jié)后精加工。陶瓷基板的生坯部分往往需要進(jìn)行“燒結(jié)”和燒結(jié)后精加工。
(1)陶瓷基板生坯的燒結(jié)。
陶瓷坯體的“燒結(jié)”是指通過“燒結(jié)”過程,將坯體(體積)中的空洞、空氣、雜質(zhì)和有機物等進(jìn)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(jié)合成長的過程,所以陶瓷生坯燒結(jié)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(jié)方法有:①常壓燒結(jié)法,無壓燒結(jié)會帶來較大的變形等; ②加壓(熱壓)燒結(jié)法,加壓燒結(jié),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(jié)法是利用高壓高熱氣體進(jìn)行燒結(jié)。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(jié)方法,如軍用領(lǐng)域的反射鏡、核燃料、槍管等產(chǎn)品。干壓氧化鋁生坯的燒結(jié)溫度大多在1200℃~1600℃之間(與成分和助熔劑有關(guān))。
(2)陶瓷基板燒結(jié)后(熟)坯的精加工。
大多數(shù)燒結(jié)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?zé)Y(jié)過程中,由于生坯內(nèi)的顆粒分布、空隙、雜質(zhì)、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(jìn)行由粗到細(xì)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(xué)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(xué)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(xué)強度!
3.在基板上形成導(dǎo)電圖形(電路)
要在陶瓷基板上加工形成導(dǎo)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(shù)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(cè)氧化的銅箔和氧化鋁陶瓷基板。即對陶瓷表面進(jìn)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(jié)劑層+陶瓷+耐熱粘結(jié)劑層+銅箔”層壓合在一起,經(jīng)1020℃~1060℃燒結(jié),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(jìn)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(shù)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(fù)涂覆絕緣層(氧化鋁)、燒結(jié)、布線、燒結(jié)形成PCB多層板,或采用流延制造技術(shù)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(dǎo)電膠等)、印刷(導(dǎo)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(jié)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(dǎo)率:與材料本身有關(guān)系,陶瓷相比于金屬。樹脂都具有優(yōu)勢。
4、化學(xué)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(fù)合基板具有優(yōu)良電絕緣性能,高導(dǎo)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(jié)構(gòu)技術(shù)和互連技術(shù)的基礎(chǔ)材料。