[发明专利]一种氮化铝陶瓷基板线路刻蚀方法

说明书

本发明涉及一种氮化铝陶瓷基板线路刻蚀方法。所述的氮化铝陶瓷基板为活性钎焊陶瓷基板，所述的刻蚀分两步进行，第一步刻蚀合金钎料层，第二步刻蚀钎料和陶瓷的的界面反应层。第一步刻蚀液由硝酸和过氧化氢组成，所述硝酸和过氧化氢的体积比为0.3‑2：0.8‑1.5，所述的硝酸的质量浓度为65％‑70％，所述的过氧化氢的质量浓度为20％‑40％。第二步刻蚀液由硫酸和过氧化氢和水组成，所述的硫酸和过氧化氢的体积比为0.5‑2：0.3‑1.5：0.1，所述的硫酸的质量浓度是98％，所述的过氧化氢的质量浓度为20％‑40％。本发明采用新配方的刻蚀溶液，可以对活性钎焊散热基板的钎焊层和界面反应层进行选择性的去除，刻蚀速率较快，实现了陶瓷基板的高精度高效刻蚀。

技术领域

本发明涉及一种氮化铝陶瓷基板线路刻蚀方法，特别涉及一种用于活性合金钎料及其界面反应层的刻蚀溶液及方法。

背景技术

活性钎焊氮化铝陶瓷基板是将导电金属铜层和陶瓷基片通过真空钎焊获得封装基板，活性钎焊散热基板具有独特的耐高低温冲击失效能力，已成为新一代半导体和新型大功率电力电子器件的首选封装材料。合金钎料主要是由银铜钛组成，在高温钎焊时钎料中的活性元素会与陶瓷基片发生化学反应，生成TiN、TiAl3等复杂化合物，且合金钎料层主要为银基固溶体和铜基固溶体。

但由于其合金钎料层和界面反应层成分较复杂，在陶瓷基板线路制备时容易出现侧蚀以及残留，导致精度降低或者线路连通失效的问题。所以性能稳定、安全高效的线路刻蚀配方和方法是活性陶瓷基板制备的关键技术之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种氮化铝陶瓷基板线路刻蚀方法，采用多步刻蚀以及新的刻蚀溶液配方，解决了线路刻蚀残留，钎料合金层和界面反应层不易去除的问题。

本发明所述一种氮化铝线路刻蚀的溶液及方法，步骤如下：

1)对氮化铝陶瓷基板导电金属铜层表面进行处理，涂覆感光油墨，经曝光显影使带有图形的感光油墨固化在覆铜板金属侧；并利用湿法化学刻蚀方法去除暴露的金属铜层。

2)刻蚀合金钎料层：先采用湿法化学刻蚀方法刻蚀导电铜层至合金钎料层，然后浸入硝酸和过氧化氢刻蚀液中进行充分反应至到合金钎料层完全刻蚀至界面反应层；

3)刻蚀钎料和陶瓷的界面反应层：将步骤2)露出界面反应层的样品浸入硫酸和过氧化氢和水组成的刻蚀液中刻蚀界面反应层，直至露出陶瓷层。

4)去除感光油墨，完成线路板刻蚀工艺。

进一步地，步骤2)所述刻蚀合金钎料层主要成分为银基固溶体和铜基固溶体，步骤3)所述刻蚀钎料和陶瓷的的界面反应层，主要成分为TiN、TiAl₃等复杂化合物。

进一步地，步骤2)所述刻蚀合金钎料层的刻蚀液由硝酸和过氧化氢组成，硝酸和过氧化氢的体积比为0.3-2：0.8-1.5，所述的硝酸的质量浓度为65％-70％，所述的过氧化氢的质量浓度为20％-40％。

进一步地，步骤3)所述刻蚀钎料和陶瓷的的界面反应层的刻蚀液由硫酸和过氧化氢和水组成，所述的硫酸和过氧化氢和水的体积比为0.5-2：0.3-1.5：0.1，所述的硫酸的质量浓度是98％，所述的过氧化氢的质量浓度为20％-40％。

进一步地，步骤3)所述的刻蚀液中的水为去离子水或蒸馏水。

进一步地，所述的钎料金属层刻蚀时间10-20min，界面反应层刻蚀时间5-20s。

本发明的有益效果是：本发明采用新配方的刻蚀溶液，可以选择性的在陶瓷散热基板上形成线路，刻蚀掉合金钎料层和界面反应层。保证了刻蚀的均匀性和线路的精度。

附图说明

图1为本发明刻蚀线路的流程图