[发明专利]一种高密度通孔互连的双面光电基片的制造方法

说明书

本发明公开了一种高密度通孔互连的双面光电基片的制造方法，该方法基于激光加工技术在陶瓷基片上制作微通孔，辅助通孔填充与表面平坦化，膜层溅射、布线线条制作等流程，实现高密度微通孔双面互联光电陶瓷基片的制造。基于激光对AlN陶瓷的精细加工技术，研究高密度微通孔互连光电器件制作技术，通过对高密度微通孔双面互连技术，使得基片的双面通过通孔连接，通孔中填充的为Au，解决光电模块器件电路的背面也要具备相应的功能并与正面图形互连及可靠性问题；基于磁控溅射技术制备金属膜层，实现了高密度微通孔互连光电器件制作技术，通过金属化层进行图形化工艺技术，高效实现厚膜填孔工艺和薄膜图形化工艺的有效结合。

【技术领域】

本发明属于光电基片的制造技术领域，具体涉及一种高密度通孔互连的双面光电基片的制造方法。

【背景技术】

随着电子封装技术逐渐向着小型化、高密度、多功能和高可靠性方向的发展，对器件提出了更高的要求。光电基片作为微电子制造的核心器件，其高可靠组装必须与相应发展规划保持一致。为提高光电基片的组装密度，必须实现器件的高精度双面互连。目前，激光加工技术在航空、航天器部件的加工领域得到了广泛应用，如激光打孔技术和刻蚀技术。由于AlN陶瓷具有较高的硬度和热导率，且在该陶瓷上制作的Ti/Pt/Au膜层可得到性能优异的功率器件，因此使其在军用电子装备器件中受到广泛应用。但是薄膜工艺技术在AlN陶瓷上制备Ti/Pt/Au 膜层时存在众多问题，例如：薄膜方法制备该膜层流程多，工艺复杂，加工效率低；Pt膜层图形化难度大，同Au膜层同时图形化时，精度误差较大；膜层附着力差且成品率低等。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高密度通孔互连的双面光电基片的制造方法；以克服现有技术中AlN陶瓷上制备Ti/Pt/Au膜层时，流程复杂，加工效率低，Pt 膜层图形化难度大，精度误差大等问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种高密度通孔互连的双面光电基片的制造方法，包括以下步骤：

步骤1，在基片按照设计的形状制备所有通孔；

首先在基片涂覆光刻胶，然后通过激光打孔在基片上加工出通孔，通过磷酸去除基片上的熔渣和重铸层，去胶、清洗并烘干基片后制备出开设有通孔的薄膜基片，所述薄膜基片的两面均覆盖有薄膜，所述基片为AlN陶瓷材质；

步骤2，填充并抛光通孔；

在通孔内填充Au浆料，烧结后抛光，重复填充、烧结和抛光至通孔孔口处的金属浆料填充完全并平整，制得填充有金属浆料的薄膜基片；

步骤3，在填充有金属浆料的薄膜基片上制备表面金属并刻蚀图形；

通过磁控溅射方法在填充有金属浆料的基片的正面和背面上溅射Ti、Pt和Au金属层；溅射后通过激光在金属层上刻蚀出线条图形，得到刻蚀有图形的薄膜基片；

步骤4，切割刻蚀有图形的薄膜基片的边缘，得到边界光滑的薄膜基片，为高密度通孔互连的双面光电基片。

本发明的进一步改进在于：

优选的，步骤1中，所述基片粗糙度小于10nm；基片在涂覆光刻胶前通过酸性清洗剂和去离子水冲洗，冲洗后烘干，然后涂覆光刻胶。

优选的，步骤1中，所述通孔的直径为100μm，通孔进口孔径和出口孔径的误差均小于 4μm。

优选的，步骤1中，将带有通孔的薄膜基片在磷酸中浸泡，浸泡时间为12min，浸泡温度为80℃。

优选的，步骤2中，通过厚膜半自动印刷机在通孔内填充Au浆料，填充过程中返料速度为200mm/s—300mm/s，印刷行程为80mm—150mm，印刷压力为9kg—11kg，印刷速度为10mm/s—20mm/s。