[发明专利]一种用石墨烯对陶瓷表面粗化的方法及覆铜板的制作方法

说明书

本发明公开了一种用石墨烯对陶瓷表面粗化的方法及覆铜板的制作方法，所述用石墨烯对陶瓷表面粗化的方法包括以下步骤：将液相分散的石墨烯涂覆在陶瓷基材的表面上，而后挥发掉溶剂；将液碱涂覆在陶瓷基材的表面上；而后对陶瓷基材进行烘烤；然后对陶瓷基材进行超声波清洗，得到粗化后的陶瓷基材。本发明方法通过增加石墨烯对陶瓷表面进行保护后再粗化，使其表面形成微观的粗糙面，可大大提高陶瓷基材与金属覆盖层之间的结合力；并使利用该粗化后的陶瓷基材制作的覆铜板的结合力达到陶瓷基覆铜板的剥离强度要求。

技术领域

本发明涉及石墨烯应用和印制线路板制作技术领域，具体涉及一种用石墨烯对陶瓷表面粗化的方法及覆铜板的制作方法。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子紧密堆积而成的二维晶体材料，其特殊的单原子层结构决定了它具有丰富而新奇的物理性质。

陶瓷基板因其介电常数低、导热性能优良、与芯片匹配的热膨胀系数低等优点，被广泛应用于半导体器件功率模块的衬板。

陶瓷的表面性质与金属覆盖层相差很大，导致两者无法直接结合，为了实现二者结合，目前使用NaOH溶液、混合酸溶液、甚至等离子体轰击的技术粗化陶瓷表面，增强金属焊料与陶瓷之间的机械嵌合力，从而间接解决陶瓷与金属基体相容性差的问题。

从冶金学观点看,陶瓷与表面金属覆盖层之间的交互作用之中,延晶、扩散和键合的作用十分微弱，为了尽可能提高陶瓷与金属覆盖层的结合强度, 必须对陶瓷基体表面进行粗化处理，适当地增加基体表面的粗糙度和接触面积,以便获得理想的表面形貌和润湿性能；随着对于线路板的高性能和高可靠性等的需求，使得陶瓷与表面金属覆盖层之间的结合力需要达到一定的剥离强度要求，但现有的粗化方法并不能为两者提供很好的结合力，需要对陶瓷的粗化进行改良。

发明内容

本发明针对上述现有的技术缺陷，提供一种用石墨烯对陶瓷表面粗化的方法，通过增加石墨烯对陶瓷表面进行保护后再粗化，使其表面形成微观的粗糙面，可大大提高陶瓷基材与金属覆盖层之间的结合力。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用石墨烯对陶瓷表面粗化的方法，包括以下步骤：

S1、将液相分散的石墨烯涂覆在陶瓷基材的表面上，而后挥发掉溶剂，使陶瓷基材表面形成一层石墨烯涂层；

S2、将液碱涂覆在陶瓷基材的石墨烯涂层表面上；

S3、而后对陶瓷基材进行烘烤；

S4、然后对陶瓷基材进行超声波清洗，得到粗化后的陶瓷基材。

进一步的，步骤S1中，液相分散中的石墨烯的质量百分比浓度为 0.1-1.0％。

进一步的，步骤S1中，石墨烯的粒径大小为1μm。

进一步的，步骤S1中，涂覆的方式为浸涂、滚涂、刷涂或者喷涂。

进一步的，步骤S2中，所述液碱为质量百分比浓度为30-50％的氢氧化钠。

进一步的，步骤S2中，涂覆的方式为浸涂、滚涂、刷涂或者喷涂。

进一步的，步骤S3中，将陶瓷基材置于320℃-600℃下烘烤10-30min。

进一步的，步骤S4中，超声波清洗的时间为10分钟以上。

本发明还提供了一种覆铜板的制作方法，包括以下步骤：

S10、按拼板尺寸开出如权利要求1-8任一项所述的方法粗化后的陶瓷基材；

S11、通过沉铜工序在陶瓷基材的表面沉积一层铜层；

S12、而后通过全板电镀加厚板面铜层的厚度，制得覆铜板。