原材料
陶瓷铜基板的直接原材料主要有铜带和陶瓷基板,以及的活性金属钎料。
铜带:目前在工业上广泛采用Cu-OFE(含铜>99.99%,氧<0.0005%)。它以条带形式供应,使用前应压制和切割成与供应的陶瓷尺寸相同的铜箔,由于在粘接前要进行化学预处理,因此对铜带的储存寿命没有严格要求。
活性金属钎料:是一种具有一定粘合性的混合膏状材料,为防止其特性发生任何变化,通常在零下温度下储存,使用前应立即解冻和混合。
陶瓷:AMB中使用的陶瓷材料具有较高的导热性的Si3N4,Si3N4以粉末形式供应,经过一系列的混合、共混、印刷、成型,可加工成AMB生产所需的陶瓷片。
丝网印刷
丝网印刷前,应将活性金属钎料从零下温度的环境中取出,在室温下放置一段时间,以保证粘合性和印刷性能。印刷前应将解冻的活性金属钎料离心搅拌,除去焊料中的气泡,保证溶剂和活性剂充分混合,防止印刷时缺焊料。为了保证印刷后陶瓷片表面留有足够的焊料,印刷前后陶瓷片应称重进行比较,如印刷厚度有异常,可用酒精擦洗表面,再进行印刷。
粘接/钎焊
在AMB制备中,活性金属焊料用于结合铜和陶瓷基板,含Ti/Ag/Cu等元素的钎料与陶瓷发生化学反应,生成可被液态钎料润湿的反应层,从而实现金属在工件表面的焊接,没有金属化的陶瓷。
一次蚀刻
蚀刻:用显影液处理后,将带有图案的母卡浸入酸溶液中进行腐蚀。母卡表面没有被光刻胶覆盖的铜部分会被蚀刻掉,留下被光刻胶保护的部分,形成蚀刻图案。铜下面的钎料不会被酸溶液腐蚀。蚀刻深度可以通过控制制造过程中酸溶液的浓度及线体参数来控制。
二次蚀刻
蚀刻:需要重复层压蚀刻过程,但需调整蚀刻液的种类,去除掉焊料层。
电镀
根据客户后续的应用,可以在陶瓷-铜基板的表面进行不同的镀层处理,行业常用的镀层有镀银、镀金、镀镍等。
激光切割
化学镀后,利用工业激光沿锯切街对母卡进行预切割,为后续的手工切单做准备。由于铜经过蚀刻,激光切割主要作用在陶瓷基板上单片之间的锯齿道上,切割深度要严格控制。
更多陶瓷基板的工艺以及制作可以咨询南通威斯派尔半导体有限公司,谢谢!