非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法，其包括如下步驟：a.選定一非導(dǎo)電基板；b.在非導(dǎo)電基板表面形成油墨層；c.經(jīng)由鐳射激光鐳雕油墨層及非導(dǎo)電基板的表面，利用激光將油墨層分割成若干連續(xù)或非連續(xù)的不同區(qū)塊之后，并將非連續(xù)區(qū)塊的油墨層氣化去除，使得非連續(xù)區(qū)塊所在的非導(dǎo)電基板顯現(xiàn)出來；d.所述顯現(xiàn)出來的非導(dǎo)電基板表面施與金屬化處理而形成由金屬鍍層組成的導(dǎo)體線路；e.去除剩余的油墨層，非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造完成。
【專利說明】 非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于LED (發(fā)光二極管)電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，電路板上的電路密度越來越高，造成在使用時電路板上所累積的熱量越來越多，也越來越難以散除，一般而言，LED發(fā)光時所產(chǎn)生的熱能若無法導(dǎo)出，將會使LED結(jié)面溫度過高，進(jìn)而影響產(chǎn)品生命周期、發(fā)光效率、穩(wěn)定性等。
[0003]要提升LED發(fā)光效率與使用壽命，解決LED產(chǎn)品散熱問題即為現(xiàn)階段最重要的課題之一，LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是以高功率、高亮度、小尺寸LED產(chǎn)品為其發(fā)展重點，因此，提供具有高散熱性，精密尺寸的散熱基板，也成為未來在LED散熱基板發(fā)展的趨勢。現(xiàn)階段以氮化鋁基板取代氧化鋁基板，或是以共晶或覆晶制程取代打金線的晶?；蚧褰Y(jié)合方式來達(dá)到提升LED發(fā)光效率為開發(fā)主流。在此發(fā)展趨勢下，對散熱基板本身的線路對位精確度要求極為嚴(yán)苛，且需具有高散熱性、小尺寸、金屬線路附著性佳等。
[0004]近年來，印刷電路板(PCB)的生產(chǎn)技術(shù)已非常純熟，早期LED產(chǎn)品的系統(tǒng)電路板多以PCB為主，但隨著高功率LED的需求增加，PCB散熱能力有限，無法應(yīng)用于高功率產(chǎn)品上，為了改善高功率LED散熱問題，近期有相關(guān)廠商采用高熱導(dǎo)系數(shù)鋁基板(MCPCB)，利用金屬材料散熱特性較佳的特性，達(dá)到高功率產(chǎn)品散熱的目的。然而隨著LED亮度與效能要求的持續(xù)發(fā)展，盡管系統(tǒng)電路板能將LED芯片所產(chǎn)生的熱有效的散熱到大氣環(huán)境，但是LED晶粒所產(chǎn)生的熱能卻無法有效的從晶粒傳導(dǎo)至系統(tǒng)電路板。
[0005]電絕緣材料包括有陶瓷材料及高熱導(dǎo)塑料等，人類對陶瓷材料的使用已有幾千年了，現(xiàn)代技術(shù)制備的陶瓷材料有著絕緣性好、熱傳導(dǎo)率高、紅外輻射率大、膨脹系數(shù)低等優(yōu)點，逐漸成為LED照明的新材料。目前，陶瓷材料主要用于LED封裝芯片的熱沉材料、電路基板材料和燈具散熱器材料。而高熱導(dǎo)塑料憑借優(yōu)良的電絕緣性和低密度值，也高調(diào)地進(jìn)入了散熱材料市場，由于價格高，應(yīng)用率低。
[0006]現(xiàn)階段較普遍的陶瓷散熱基板種類大致共有HTCC (高溫共燒多層陶瓷)、LTCC (低溫共燒多層陶瓷基板)、DBC (直接接合銅基板)、DPC (直接鍍銅基板)四種，其中HTCC屬于較早期發(fā)展的技術(shù)，但由于燒結(jié)溫度較高使其電極材料的選擇受限，且制作成本相對昂貴，這些因素促使LTCC的發(fā)展，LTCC雖然將共燒溫度降至約850°C，但缺點是尺寸精確度、產(chǎn)品強度等不易控制。而DBC與DPC則為業(yè)界近幾年才開發(fā)成熟，且能量產(chǎn)化的專業(yè)技術(shù)，DBC是利用高溫加熱將氧化鋁與銅板結(jié)合，其技術(shù)瓶頸在于不易解決氧化鋁與銅板間微氣孔產(chǎn)生之問題，這使得產(chǎn)品的量產(chǎn)能量與良率受到較大的挑戰(zhàn)，而DPC技術(shù)則是利用直接鍍銅技術(shù)，將銅沉積于氧化鋁基板上，其工藝結(jié)合材料與薄膜工藝技術(shù)，其產(chǎn)品為近年最普遍使用的陶瓷散熱基板。然而其材料控制與工藝技術(shù)整合能力要求較高，這使得跨入DPC產(chǎn)業(yè)并能穩(wěn)定生產(chǎn)的技術(shù)門檻相對較高。
[0007]有鑒于此，有必要提供一種制造方法以解決所述技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種簡單、可靠、低成本的非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法。
[0009]為實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法，其包括如下步驟:
a.選定一非導(dǎo)電基板；
b.利用噴涂、網(wǎng)印或滾涂，在非導(dǎo)電基板表面形成油墨層；
c.經(jīng)由鐳射激光鐳雕油墨層及非導(dǎo)電基板的表面，利用激光將油墨層分割成若干連續(xù)或非連續(xù)的不同區(qū)塊之后，并將非連續(xù)區(qū)塊的油墨層氣化去除，使得非連續(xù)區(qū)塊所在的非導(dǎo)電基板顯現(xiàn)出來；
d.所述顯現(xiàn)出來的非導(dǎo)電基板表面施與金屬化處理而形成由金屬鍍層組成的導(dǎo)體線
路；
e.去除剩余的油墨層，非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造完成。
[0010]本發(fā)明非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法簡單、可靠、成本低，降低了金屬鍍層的材料需求量，導(dǎo)體線路對非導(dǎo)電基板的材料無特殊要求，導(dǎo)體線路的尺寸精確度的控制變得容易、簡便，導(dǎo)體線路具有細(xì)直平整等特性，同時還提高了導(dǎo)體線路與非導(dǎo)電基板之間的結(jié)合強度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法的流程圖。
[0012]圖2為本發(fā)明非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路之前的非導(dǎo)電基板的示意圖。
[0013]圖3為圖2所示非導(dǎo)電基板上覆蓋油墨層之后的示意圖。
[0014]圖4為圖3所示油墨層被部分去除后的示意圖，顯露出部分的非導(dǎo)電基板。
[0015]圖5為圖4所示的顯露出部分的非導(dǎo)電基板上形成金屬鍍層的示意圖，該金屬鍍層為導(dǎo)體線路。。
[0016]圖6為圖4所示的殘留油墨層去除之后的示意圖。
[0017]圖7為非導(dǎo)電基板表面印刷絕緣防護層以及導(dǎo)體線路表面覆蓋金屬防護層之后的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為便于更進(jìn)一步對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點有更深一層明確，詳實的認(rèn)識和了解，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0019]請參圖1至圖7所示，本發(fā)明的非導(dǎo)電基板10上形成導(dǎo)體線路30的制造方法，包括如下步驟:
a.選定一非導(dǎo)電基板10，該非導(dǎo)電基板10為氧化鋁、氮化鋁或碳化矽的其中一種陶瓷材料，本發(fā)明對于非導(dǎo)電基板10的陶瓷材料無特殊要求。
[0020]b.利用噴涂、網(wǎng)印或滾涂，在非導(dǎo)電基板10表面形成一油墨層20，油墨層20所采用的油墨為具備一定彈性的光滑絕緣油漆。[0021]c.經(jīng)由鐳射激光鐳雕油墨層20及非導(dǎo)電基板10的表面，利用波長為355?1064納米的激光將油墨層20分割成若干連續(xù)或非連續(xù)的不同區(qū)塊之后，并將非連續(xù)區(qū)塊的油墨層20氣化去除，使得非連續(xù)區(qū)塊所在的非導(dǎo)電基板10顯現(xiàn)出來，所述激光鐳雕是將所需導(dǎo)體線路30所在的圖形通過計算機軟件操控，使需要形成的導(dǎo)體線路30的尺寸精確度的控制變得容易、簡便，通過數(shù)字控制下引導(dǎo)點聚焦激光束將導(dǎo)體線路30區(qū)域的油墨層20氣化，需要的導(dǎo)體線路30區(qū)域的油墨層20被鐳雕氣化后裸露出非導(dǎo)電基板10，非導(dǎo)電基板10在激光鐳雕效果下，其表面粗糙化，形成深淺不一的小凹坑以便增強導(dǎo)體線路30的附著力，同時，由于激光使用計算機3D程序控制，可以實現(xiàn)除2D以外的3D結(jié)構(gòu)非導(dǎo)電基板10的制程需求。本發(fā)明非導(dǎo)電基板10通過電解或化學(xué)或噴濺方式直接附著金屬鍍層，無需鐳射鉆孔或增加貫穿孔，同時金屬鍍層厚度可以一次性增加到50um以上，無需后續(xù)的增加銅金屬層厚度，必要情況下，可增加易于金屬鍍層附著的前處理工藝。利用現(xiàn)代較成熟金屬附著工藝，金屬鍍層附著力可靠，制程簡單成本可控。
[0022]在線路圖形制作中，使用激光鐳雕方式制作圖形，通過三維軟件控制線路圖形，可滿足二維/三維產(chǎn)品的不同結(jié)構(gòu)需求，同時制程無需運用PCB印刷制程中的壓膜，曝光顯影，與蝕刻制程，可使制造流程、開發(fā)周期小、金屬化鍍層附著力強、成本低等特點。同時無需使用光阻劑、顯影液等污染物，有利于環(huán)境保護，實現(xiàn)可持續(xù)綠色生產(chǎn)。
[0023]d.所述顯現(xiàn)出來的非導(dǎo)電基板10表面施與濺鍍、蒸鍍、電鍍或低溫電漿噴射方式的金屬化處理而形成由金屬鍍層組成的導(dǎo)體線路30，所形成的導(dǎo)體線路30若干分布在不同區(qū)域的三維結(jié)構(gòu)并且具有具有細(xì)直平整等特性，在其他實施方式該線路結(jié)構(gòu)為單一線路結(jié)構(gòu)。該金屬化處理方式為濺鍍、蒸鍍、電鍍、低溫電漿噴射方式或是其混合使用的其中一種，金屬化材料為銅、鎳，銅鎳合金其中的一種，金屬化材料可以緊密的和非導(dǎo)電基板10上凸凹結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合，從而有效提升非導(dǎo)電基板10與導(dǎo)體線路30之間抗撕裂或黏合強度，進(jìn)一步強化整體的結(jié)構(gòu)強度及提升散熱效果。
[0024]e.直接剝離剩余的油墨層20或在酸性或堿性藥液作用下去除剩余的油墨層20。
[0025]f.以電鍍或化學(xué)鍍沉積方式增加導(dǎo)體線路30的金屬防護層40，并利用磨刷、拋光、整平等方式優(yōu)化金屬防護層40表面，及在非導(dǎo)電基板10印刷絕緣防護層50，所述金屬防護層50是由化學(xué)鎳層混合化學(xué)金層、化學(xué)銀層、化學(xué)鎬層、錫及錫合金層的其中一種所構(gòu)成，完成在非導(dǎo)電基板10上形成導(dǎo)體線路30的制造。
[0026]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的范圍，即凡是依本發(fā)明權(quán)利要求書及發(fā)明說明書內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法，其包括如下步驟: a.選定一非導(dǎo)電基板； b.利用噴涂、網(wǎng)印或滾涂，在非導(dǎo)電基板表面形成油墨層； c.經(jīng)由鐳射激光鐳雕油墨層及非導(dǎo)電基板的表面，利用激光將油墨層分割成若干連續(xù)或非連續(xù)的不同區(qū)塊之后，并將非連續(xù)區(qū)塊的油墨層氣化去除，使得非連續(xù)區(qū)塊所在的非導(dǎo)電基板顯現(xiàn)出來； d.所述顯現(xiàn)出來的非導(dǎo)電基板表面施與金屬化處理而形成由金屬鍍層組成的導(dǎo)體線路； e.去除剩余的油墨層，非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造完成。
2.如權(quán)利要求1所述的非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法，其特征在于:還包括如下步驟:以電鍍或化學(xué)鍍沉積方式增加導(dǎo)體線路的金屬防護層，所述金屬防護層是由化學(xué)鎳層混合化學(xué)金層、化學(xué)銀層、化學(xué)鎬層、錫及錫合金層的其中一種所構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法，其特征在于:所述非導(dǎo)電基板為氧化鋁、氮化鋁或碳化矽的其中一種陶瓷材料，油墨層所采用的油墨為具備一定彈性的光滑絕緣油漆。
4.如權(quán)利要求1所述的非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法，其特征在于:所述油墨層是直接剝離或在酸性或堿性藥液作用下去除。
5.如權(quán)利要求1所述的非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法，其特征在于:所述非導(dǎo)電基板在激光鐳雕效果下表面粗糙化，形成深淺不一的小凹坑以增強導(dǎo)體線路在非導(dǎo)電基板上的附著力。
6.如權(quán)利要求1所述的非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法，其特征在于:所述油墨表層是通過激光輻射分割成連續(xù)或非連續(xù)若干區(qū)域，所述激光的波長為355?1064納米，所述激光是通過三維軟件控制導(dǎo)體線路的圖形以形成二維或三維結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體線路。
7.如權(quán)利要求1所述的非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法，其特征在于:所述非導(dǎo)電基板表面附著油墨是通過數(shù)字控制下引導(dǎo)點聚焦激光束分割成連續(xù)或不連續(xù)的若干個區(qū)域。
8.如權(quán)利要求1所述的非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法，其特征在于:所述導(dǎo)體線路為單一線路結(jié)構(gòu)或若干分布在不同區(qū)域的三維導(dǎo)體電路結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1所述的非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法，其特征在于:所述金屬化處理的材料為純銅或是銅合金層的其中一種。
10.如權(quán)利要求1所述的非導(dǎo)電基板上形成導(dǎo)體線路的制造方法，其特征在于:所述金屬化處理為濺鍍、蒸鍍、電鍍、化學(xué)鍍、低溫電漿噴射或其混合使用的其中一種。
【文檔編號】H05K3/10GK103533764SQ201210230554
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月5日
【發(fā)明者】李斌, 汪東平 申請人:昆山聯(lián)滔電子有限公司