改善陶瓷貫孔基板上金屬表面粗糙度的方法及陶瓷基板技術(shù)

改善陶瓷貫孔基板上金屬表面粗糙度的方法及陶瓷基板，包括在制備陶瓷基板上預(yù)定的位置開設(shè)貫孔，接著在陶瓷基板上形成種子層，再在所述種子層上進(jìn)行圖形成像處理，之后利用多階段的直流電鍍方式在成像的圖案上形成良好表面粗糙度的銅線路。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】改善陶瓷貫孔基板上金屬表面粗糙度的方法及陶瓷基板，包括在制備陶瓷基板上預(yù)定的位置開設(shè)貫孔，接著在陶瓷基板上形成種子層，再在所述種子層上進(jìn)行圖形成像處理，之后利用多階段的直流電鍍方式在成像的圖案上形成良好表面粗糙度的銅線路。【專利說明】改善陶瓷貫孔基板上金屬表面粗糙度的方法及陶瓷基板
本專利技術(shù)有涉及一種改善陶瓷貫孔基板上金屬表面粗糙度的方法，更詳而言之，尤其涉及一種有關(guān)在利用多階段的直流電鍍技術(shù)，改善陶瓷貫孔基板上金屬表面粗糙度的方法。
技術(shù)介紹
為符合電子產(chǎn)品輕薄短小的發(fā)展趨勢，電子組件相應(yīng)的朝向高功率、高效能或高集成度方向發(fā)展，承載電子組件的基板，必須能夠符合前述電子組件的發(fā)展趨勢，因此散熱能力遂成為研發(fā)者關(guān)注的課題。以發(fā)光二極管(LED)為例，由于高功率LED的發(fā)展成熟，7W乃至于IOW以上的LED晶粒的應(yīng)用已相當(dāng)普遍，為能夠有效地將LED晶粒在工作時所產(chǎn)生的廢熱有效的散逸，同時維持LED光源模塊運(yùn)作的穩(wěn)定性，并達(dá)到降低光衰的目的，陶瓷基板以其較佳的散熱能力，成為高功率LED芯片必須使用的封裝載板。一般單層的陶瓷基板制程可包括厚膜制程與薄膜制程兩種，薄膜制程相較于厚膜制程，具有線路精準(zhǔn)度較高、材料穩(wěn)定度較高、表面平整度較高、不易生成氧化物且附著性佳等優(yōu)勢,而成為搭配高功率電子組件的主流產(chǎn)品。現(xiàn)有的薄膜陶瓷基板的銅線路，是采用脈沖電鍍方式予以形成，但脈沖電鍍在LED陶瓷基板的應(yīng)用上，光反射效率與表面粗糙度(roughness)較差，進(jìn)而影響LED光源反射的效率以及LED晶粒封裝的良率及產(chǎn)品穩(wěn)定性，為了達(dá)到線路平整、膜層細(xì)致及高反射率的銅面，一般業(yè)界會使用砂帶磨刷或拋光機(jī)拋光，以改善產(chǎn)品質(zhì)量，然而以機(jī)械研磨拋光會增加基板破裂的風(fēng)險(xiǎn)，大幅提聞生廣成本。因此，如何提供一種適于高功率電子組件的改善陶瓷貫孔基板上金屬表面粗糙度的方法及提供一種良好金屬表面粗糙度的陶瓷基板，遂成為目前業(yè)界亟待解決的課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的種種缺失，本專利技術(shù)提供一種改善陶瓷貫孔基板上金屬表面粗糙度的方法，其特征在于，包括:制備一陶瓷基板；在該陶瓷基板上的預(yù)定位置形成貫孔及/或切割槽；在該陶瓷基板上的預(yù)定位置形成種子層；在該種子層上進(jìn)行圖形成像以產(chǎn)生線路圖案；以及利用多階段的直流電鍍方式，在該線路圖案上形成銅線路。通過前述的多階段的直流電鍍過程步驟，能使銅線路表面形成光澤面，除能達(dá)到電鍍效率提升降低包孔機(jī)率的目的外，且后續(xù)不須經(jīng)過磨刷、拋光等制程，即可實(shí)現(xiàn)使鍍層細(xì)致以及降低粗糙度的功效。進(jìn)一步地，上述方法中，種子層可通過濺鍍或印刷填孔技術(shù)形成。進(jìn)一步地，本專利技術(shù)揭示的方法中，在上述形成種子層的步驟后，還可包含利用直流電鍍或化學(xué)鍍方式增厚該種子層，在該種子層上進(jìn)行圖形成像以產(chǎn)生線路圖案。該步驟的目的在于在前述貫孔的孔徑過小時，濺鍍的材料可能因?yàn)R鍍過程中所產(chǎn)生的氣泡或氣孔，而影響陶瓷基板的電性連接質(zhì)量。故在種子層上電鍍或化學(xué)鍍銅層，可以增加陶瓷基板特別是貫孔孔壁的電連接質(zhì)量。進(jìn)一步地，在前述兩種實(shí)施形態(tài)的該些步驟執(zhí)行完成后，還可進(jìn)一步包括在所述銅線路上鍍鎳或在所述銅線路上鍍鎳后，進(jìn)一步在所述鍍鎳層上鍍銀或鍍金或鍍錫的步驟。所述鍍鎳、鍍金或鍍銀的步驟可以是電鍍或化學(xué)鍍。前述步驟的目的是為使銅線路符合固晶打線需求，故需在銅線路表面以電鍍或化學(xué)鍍的方式形成金、銀或錫層。此外，為防止銅線路的銅離子與所述金、銀或錫層的金、銀或錫離子相互遷移，故須在銅線路與金、銀或錫層之間電鍍上鎳層。 進(jìn)一步地，在上述三種方法執(zhí)行完成最后，還可包含剝膜及蝕刻步驟，用以移除該陶瓷基板上的該銅線路以外的其它物質(zhì)。進(jìn)一步地，上述四種方法中，其中產(chǎn)生線路圖案的步驟還包含在該種子層上進(jìn)行包括貼膜、曝光與顯影的圖形成像處理以產(chǎn)生線路圖案。在本專利技術(shù)揭示的另一形態(tài)中，還提供一種改善陶瓷貫孔基板上金屬表面粗糙度的方法，其特征在于，包括:制備一陶瓷基板；在該陶瓷基板上的預(yù)定位置形成貫孔及/或切割槽；在該陶瓷基板上的預(yù)定位置形成種子層；利用直流電鍍或化學(xué)鍍方式增厚該種子層；在該種子層上進(jìn)行包括貼膜、曝光與顯影的圖形成像處理以產(chǎn)生線路圖案；利用多階段的直流電鍍方式，在線路圖案上形成銅線路；以及執(zhí)行剝膜及蝕刻程序。進(jìn)一步地，在上述方法執(zhí)行完后，所述方法還可包括在該銅線路層上電鍍鎳或在該銅線路層上電鍍鎳后在該電鍍鎳層上電鍍銀或電鍍金或電鍍錫的步驟。進(jìn)一步地，該銅線路上鍍鎳或在鍍鎳層上鍍銀或金或錫的方法還可以為化學(xué)鍍鎳及在該化學(xué)鍍鎳層上化學(xué)鍍銀或化學(xué)鍍金。在以上所述的各實(shí)施形態(tài)中，所述銅線路的中心線平均粗糙度(Ra)小于0.1um,十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)小于lum。本專利技術(shù)還提供一種陶瓷基板，包含一銅線路，其中該銅線路是經(jīng)由多階段的直流電鍍形成后，未經(jīng)進(jìn)一步處理即具有中心線平均粗糙度(Ra)小于0.lum，以及十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)小于1.0um。進(jìn)一步地，所述的陶瓷基板，具有至少一貫孔且可為一發(fā)光二極管(LED)組件的散熱基板。本專利技術(shù)還揭示了一種在陶瓷基板上形成導(dǎo)電線路的方法，其特征在于，包括下列步驟:提供該陶瓷基板；在所述陶瓷基板產(chǎn)生線路圖案；以及利用多階段的直流電鍍，在所述線路圖案上形成金屬線路；其中，在所述多階段的直流電鍍中，分為兩個電鍍階段；其中，第一階段的電流密度是低于第二階段的電流密度。相較于現(xiàn)有脈沖電鍍技術(shù)，本專利技術(shù)利用多階段的直流電鍍技術(shù)所形成銅線路的表面粗糙度較佳，搭配后續(xù)鍍鎳以及鍍銀或鍍金的制程，可以增加鍍銀或鍍金線路的光反射效率并降低表面粗糙度，進(jìn)而達(dá)到提升LED光源反射的效率以及LED晶粒封裝的良率與產(chǎn)品穩(wěn)定性。【專利附圖】【附圖說明】圖1是本專利技術(shù)揭示的第一實(shí)施例的流程圖；圖2a至2d是本專利技術(shù)的第一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本專利技術(shù)的第二實(shí)施例的流程圖；圖4a至4e是本專利技術(shù)的第二實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本專利技術(shù)的第三實(shí)施例的流程圖；圖6是本專利技術(shù)的第四實(shí)施例的流程圖。附圖標(biāo)記說明:I陶瓷基板10 貫孔11切割槽12種子層121 銅層13線路圖案14銅線路15 鎳層16金、銀或錫層SlOl 至 S108 步驟S201 至 S2O9 步驟S301 至 S3O7 步驟S401 至 S408 步驟【具體實(shí)施方式】第一實(shí)施例:如圖1與圖2a至2d所示，在步驟SlOl中，如圖2a所示，在制備的陶瓷基板I上的預(yù)定位置形成貫孔10及切割槽11。在本實(shí)施例中，陶瓷基板I可為氧化鋁或氮化鋁基板。貫孔10可透過機(jī)械鉆孔或雷射鉆孔技術(shù)，在陶瓷基板I上的預(yù)定位置形成貫孔10，其中，雷射貫孔技術(shù)因其物理特性，故較機(jī)械鉆孔技術(shù)更適于應(yīng)用在超高硬度或孔徑需求更為精細(xì)的陶瓷基板I上。切割槽11可視實(shí)際需求，以直向或縱向的直線或弧形曲線的形式，形成在陶瓷基板I上，以利陶瓷基板I的裁切或折斷。需補(bǔ)充說明者，切割槽11可選擇性的形成在陶瓷基板I上。在步驟S102中，如圖2b所示，在陶瓷基板I上的預(yù)定位置形成種子層12。在本實(shí)施例中，是采用濺鍍方式形成種子層12，具體來說，可在陶瓷基板I上濺鍍鈦或銅等金屬，或先濺鍍鈦在陶瓷基板I上，再在鈦層上濺鍍銅，或?yàn)R鍍鎳銅錳、鎳鉻、鈦鎢或鎳銅等合金在陶瓷基板I上，以此增加后續(xù)在其上透過直流電鍍所形成的銅線路與陶瓷基板間的附著度本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種改善陶瓷貫孔基板上金屬表面粗糙度的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一，制備陶瓷基板；步驟二，在所述陶瓷基板上的預(yù)定位置形成貫孔及/或切割槽；步驟三，在所述陶瓷基板上的預(yù)定位置形成種子層；步驟四，在所述種子層上進(jìn)行圖形成像以產(chǎn)生線路圖案；以及步驟五，利用多階段的直流電鍍，在所述線路圖案上形成銅線路；其中，所述銅線路的中心線平均粗糙度(Ra)小于0.1um，十點(diǎn)平均粗糙度(Rz)小于1.0um。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曾翔瑋，陳冠州，張漢中，周政鋒，林展立，徐元辰，
申請(專利權(quán))人：立誠光電股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：