[发明专利]薄膜电路产品基片处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜电路产品制造方法，特别涉及其基片表面平坦化处理方法。

背景技术

薄膜电路产品，包括薄膜集成电路、厚/薄膜混合集成电路及各种薄膜无源元器件(如薄膜电阻器、电容器、电感器、PTC电阻、NTC电阻、压敏电阻等)，是通过一定的工艺在基片衬底上沉积薄膜材料，形成各种元器件和/或电子电路(或网络)制造的。作为衬底的基片，除了需要根据使用环境，沉积的薄膜材料参数等，选择符合要求的理化指标和电性能指标外，基片的表面粗糙度(RMS)也是一项十分重要的指标。

薄膜电路产品制造过程中广泛使用的基片，可以分为单晶基片、微晶玻璃基片和陶瓷基片三种。单晶基片的特点是价格高，为普通陶瓷基片的数十倍甚至上千倍(例如单面抛光蓝宝石基片价格约35元/cm²、铝酸镧基片价格约60元/cm²、氧化镁基片价格约100元/cm²)，有较高的理化和电性能指标，抛光基片RMS指标好，可达原子级。微晶玻璃基片虽然具有较高的表面粗糙度指标，但因其热导率低、介电损耗大，因而其使用环境受到极大限制，不能用于高频、大功率、低损耗电路。陶瓷基片的最大特点是价格便宜(一般机械抛光的99％Al₂O₃陶瓷基片的价格约4～6元/cm²)。然而经过机械抛光的陶瓷基片，由于其晶粒粗大，表面仍然存在微米级孔洞，致使薄膜附着性差，薄膜容易出现孔洞、缺损及电极缺失、断线或短路，严重影响薄膜电路/元器件的可靠性和成品率，甚至无法正常工作。因此采用抛光陶瓷基片制作薄膜电路，其极限线宽只能到数十微米，限制了薄膜元器件和电路的进一步微小型化和大规模集成化。现有陶瓷基片的另一缺点是必须进行机械抛光，而且机械抛光的成本比较高，约占基片总成本的一半，致使其成本无法进一步降低，限制了薄膜电路在民用产品中的应用。因此，现有基片的制造工艺极大程度地限制了薄膜集成电路的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术制备的薄膜基片成本高、表面粗糙度大的缺点，提供一种采用表面被覆高温玻璃釉的工艺对基片表面进行平坦化处理的方法，制备高质量、低成本薄膜电路基片。

本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，薄膜电路产品基片处理方法，包括玻璃釉制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)配制含高温玻璃釉成分的溶胶；

2)对陶瓷基片进行常规清洁处理；

3)在所述基片上均匀被覆玻璃釉溶胶；

4)溶胶的凝胶化和干燥；

5)高温烧结。

本发明的有益效果是，采用本发明的方法对陶瓷基片进行处理，可以避免工艺复杂的机械抛光，从而大幅度降低成本。处理后的基片表面粗糙度可达纳米级，无微米级缺陷，质量优于机械抛光基片，从而使薄膜电路的线宽可减小到微米级，有利于产品的小型化和提高集成度。

附图说明

图1是制备玻璃釉实施例的流程图；

图2是玻璃釉的差热和热失重分析图；

图3是未经机械抛光的Al₂O₃基片的扫描电子显微镜图像；

图4是经过机械抛光的Al₂O₃基片的扫描电子显微镜图像；

图5是采用本发明技术方案处理后的Al₂O₃基片的扫描电子显微镜图像；

图6是采用本发明技术方案处理后的Al₂O₃基片的二维原子力显微镜图像；

图7是采用本发明技术方案处理后的Al₂O₃基片的三维原子力显微镜图像。

具体实施方式

下面结合附图及实施例详细描述本发明的技术方案。

本发明利用廉价的陶瓷基片，在基片表面制备一层高温玻璃釉，以减小陶瓷基片表面粗糙度，获得光滑、平整、无裂纹和孔洞的洁净表面，表面粗糙度可以到达纳米级。这种基片可广泛用于各种薄膜电路产品，替代单晶基片和机械抛光基片，显著提高薄膜电路可靠性，降低成本，创造巨大的经济效益。

本发明的薄膜电路产品基片处理方法，包括玻璃釉制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)配制含高温玻璃釉成分的溶胶；

2)对陶瓷基片进行常规清洁处理；

3)在所述基片上均匀被覆玻璃釉溶胶；

4)溶胶的凝胶化和干燥；

5)高温烧结。