專(zhuān)利名稱(chēng)：一種無(wú)需掩膜的陶瓷基板互連導(dǎo)線制造技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于陶瓷基板互連導(dǎo)線的制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前陶瓷基板互連導(dǎo)線的制造技術(shù)有薄膜光刻技術(shù)、厚膜絲網(wǎng)印刷技術(shù)和厚膜光刻技術(shù)等。
薄膜光刻技術(shù)是利用真空蒸發(fā)、濺射等在陶瓷基板表面上形成金屬薄膜，經(jīng)掩膜光刻形成互連導(dǎo)線圖形。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是線分辨率高，線寬和線間距可達(dá)10微米，適于高密度互連導(dǎo)線制造；其不足之處是制造成本高，導(dǎo)體電阻大，另外需要掩膜圖形處理，增加了工藝復(fù)雜性和材料浪費(fèi)。
厚膜絲網(wǎng)印刷技術(shù)是先根據(jù)電路設(shè)計(jì)圖形制備好絲網(wǎng)掩膜，然后將含有金、銀、鈀、銅等導(dǎo)體的漿料通過(guò)絲網(wǎng)掩膜印刷在陶瓷基板表面上，經(jīng)燒結(jié)形成互連導(dǎo)線圖形。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是制造成本低；不足之處是線分辨率低，線寬和線間距均在100微米以上，難以制造高密度的互連導(dǎo)線，另外該技術(shù)也需要掩膜圖形處理，增加了工藝復(fù)雜性。
厚膜光刻技術(shù)是先將感光導(dǎo)體漿料涂布在陶瓷基板表面，然后經(jīng)掩膜光刻、燒結(jié)處理后，形成互連導(dǎo)線圖形。該技術(shù)結(jié)合了上述厚膜印刷技術(shù)的低制造成本優(yōu)點(diǎn)和薄膜光刻技術(shù)的高分辨率優(yōu)點(diǎn)，將互連導(dǎo)線線寬/線間距提高到50/75微米，可用于高密度的互連導(dǎo)線制造。但由于該技術(shù)仍需要掩膜圖形處理，所以還存在工序復(fù)雜和材料浪費(fèi)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)需掩膜的陶瓷基板互連導(dǎo)線制造技術(shù)，其不僅具有高精度的線分辨率，而且無(wú)需掩膜圖形處理，可直接在陶瓷基板上形成互連導(dǎo)線圖形，適于高密度的互連導(dǎo)線制造。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的陶瓷基板互連導(dǎo)線制造技術(shù)為首先根據(jù)電路設(shè)計(jì)圖形，將Al2O3、AlN、GaN或GaAs等陶瓷基板表面用激光束進(jìn)行圖形刻蝕掃描處理，然后經(jīng)活化處理、清洗處理和化學(xué)鍍銅、金、銀或鎳等金屬，形成互連導(dǎo)線圖形。
下面，以在氧化鋁陶瓷基板進(jìn)行激光圖形刻蝕→化學(xué)鍍銅為例，按本發(fā)明的主要工藝流程圖，作進(jìn)一步描述。
首先將氧化鋁陶瓷基板進(jìn)行激光圖形刻蝕處理，其目的是對(duì)陶瓷基板表面進(jìn)行粗化，激光器可選擇YAG激光器、準(zhǔn)分子激光器等，不同的激光器可得到不同的線分辨率，如YAG激光器可得到小于50微米的線分辨率，準(zhǔn)分子激光器可得到小于10微米的線分辨率。掃描方式可以采用固定基板光束掃描方式或固定光束移動(dòng)基板方式。表面粗糙度Ra的范圍是0.5～0.7微米，Ra小于0.5微米，活化離子在基板表面吸附數(shù)量和強(qiáng)度不足，Ra大于0.7微米，活化離子難以在基板表面形成均勻、連續(xù)的吸附。
然后將激光圖形刻蝕后的陶瓷基板用離子鈀或膠體鈀對(duì)陶瓷基板表面進(jìn)行活化處理，并用水清洗活化處理過(guò)的陶瓷基板表面，目的是只讓陶瓷基板表面經(jīng)刻蝕處理過(guò)的部位吸附均勻的、數(shù)量足夠的活化離子。
最后將上述處理好的氧化鋁陶瓷基板化學(xué)鍍銅，化學(xué)鍍銅溶液的配方和操作條件按附表執(zhí)行，即可在陶瓷基板上形成互連導(dǎo)線圖形。
附表 化學(xué)鍍銅溶液配方和操作條件

采用本發(fā)明的技術(shù)在陶瓷基板上制造互連導(dǎo)線，由于結(jié)合了激光高分辨率微細(xì)加工特點(diǎn)和化學(xué)鍍工藝簡(jiǎn)便、條件溫和特點(diǎn)，所以不僅制造出的互連導(dǎo)線線分辨率高，而且工藝簡(jiǎn)便，無(wú)需掩膜圖形處理，適合于高密度的陶瓷基板互連導(dǎo)線制造，是一種極有應(yīng)用價(jià)值的陶瓷基板互連導(dǎo)線制造技術(shù)。該技術(shù)還可應(yīng)用于其它在陶瓷基板上的圖形制作領(lǐng)域，如陶瓷工藝品等。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖，其中1為陶瓷基板，2為激光圖形刻蝕，3為活化處理，4為清洗處理，5為化學(xué)鍍。
圖2是實(shí)施例中的激光束掃描圖形，其中6為激光束掃描軌跡。
具體實(shí)施例方式
按圖2中的掃描圖形對(duì)96％氧化鋁陶瓷基板用YAG激光器進(jìn)行圖形刻蝕處理，采用激光束掃描方式，光束功率3W，脈沖頻率2000HZ，光斑直徑30微米，掃描速度50mm/秒，然后超聲波清洗10分鐘，再將其浸入PdCl20.3g/L+HCl 2ml/L水溶液中2分鐘，水洗后按附表的溶液配方和操作條件進(jìn)行化學(xué)鍍銅，結(jié)果得到線寬/線間距為35/35微米的互連導(dǎo)線圖形。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)需掩膜的陶瓷基板互連導(dǎo)線制造技術(shù)，其特征在于，該技術(shù)包括以下步驟(1)首先根據(jù)設(shè)計(jì)好的電路圖形，用激光束對(duì)陶瓷基板表面進(jìn)行圖形刻蝕處理；(2)將上述刻蝕處理過(guò)的陶瓷基板進(jìn)行活化處理；(3)將(2)經(jīng)過(guò)活化處理的陶瓷基板進(jìn)行清洗處理；(4)將(3)經(jīng)過(guò)清洗處理的陶瓷基板進(jìn)行化學(xué)鍍，即可獲得高密度的互連導(dǎo)線。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種在陶瓷基板上制造互連導(dǎo)線的技術(shù)。該技術(shù)是將陶瓷基板通過(guò)激光圖形刻蝕→活化處理→清洗處理→化學(xué)鍍處理后，即可在陶瓷基板上直接獲得高分辨率的互連導(dǎo)線圖形，而無(wú)需掩膜圖形處理。本技術(shù)工藝簡(jiǎn)便、條件溫和，適合在陶瓷基板上進(jìn)行高密度的互連導(dǎo)線制造。該技術(shù)還可應(yīng)用于其它在陶瓷基板上的圖形制作領(lǐng)域，如陶瓷工藝品等。
文檔編號(hào)H05K3/10GK1582095SQ0314378
公開(kāi)日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2003年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月6日
發(fā)明者辜志俊, 郭琦龍, 趙雄超, 鄧群山 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所二部