专利名称：一种陶瓷线路板快速高柔性制作的方法
技术领域：
本发明涉及线路板制作领域，尤其涉及一种陶瓷线路板快速高柔性制作的方法。
背景技术：
随着电子技术的向高集成、微型化的快速发展，线路板的导线和电子元器件越来越密集，其散热问题越来越突出。陶瓷材料具有高导热性，电性能好，是新一代大规模集成电路、半导体模块电路及大功率器件的理想散热和封装材料，因而陶瓷线路板得到广泛关注和迅速发展。与传统的印制线路板相比，陶瓷线路板明显有许多优点:优良的热导率，耐化学腐蚀，绝缘电阻大和介电损耗小等电性能优越，优异的高频性，适用的机械强度，广泛应用于高密度混合电路、微波功率器件、半导体功率器件、电力电子器件、光电子部件、半导体制冷等产品中，具有良好的发展前景。目前陶瓷线路板的主要制作方式仍为传统化学腐蚀工艺，首先陶瓷基板在惰性气体中通过铜箔高温直接键合、真空溅镀、真空压合等方式形成陶瓷覆铜板，然后对陶瓷覆铜板进行线路成型，要经过数据准备、光绘制板、数控数据采集及数控钻孔、清洗、烘干、孔金属化，贴膜、曝光、显影，蚀刻，电镀锡铅合金，退膜，腐蚀……等多个流程。例如:CN 102170755A公开了陶瓷手机线路板的生产工艺，其多层线路板制作工艺复杂，工序多，要陶瓷钻孔，除油，微蚀，酸洗，水洗，烘干，电镀通孔，覆膜，曝光，显影，蚀亥IJ，褪膜等多个流程。实用新型CN 202127547 U公开了陶瓷互连高密度线路板的外形，没有给出具体的工艺制作方法。CN201210198793.3公开了一种陶瓷电路板的制备方法，采用激光雕刻，所产生的作用主要为将陶瓷基体粗化，增加金属层与基体的集合能力，并提到使陶瓷基体表面产生一定的物理化学变化。该文献没有公开具体应该使陶瓷基体表面产生什么样的化学变化，也没有揭示实现产生化学变化的手段和条件。现有线路板制作工艺已经越来越不能满足电路板的发展要求，具体表现为制造工序多、速度慢、精度低、误差大、能耗大、浪费大、环境污染严重等。除此之外，现有工艺的最大弱点还在于柔性化程度很低，需要事先制备掩模板，降低了制备的效率，也使电路板成本上升。
发明内容
本发明的目的是提供一种陶瓷线路板快速高柔性制作的方法，制作高精度高密度陶瓷线路板，解决传统陶瓷线路板制作工艺的工序多、流程长、精度差、柔性低等不足之处。本发明的陶瓷线路板快速高柔性制作的方法，包括如下制作步骤:
一、成型陶瓷基体:所述陶瓷基体为材料成分中含有活性离子的化合物成分，能通过激光光子能量打断其化学键，化 学反应生成活性物质。陶瓷基体通过高温/低温共烧、流延和注塑等方式而固化成型，可做成片状、块状等各种所需的三维立体形状结构。陶瓷基体包括分别为高纯度的氮化铝、氧化铝、氧化锆、碳化硅、氧化钛、氧化铁等高散热性能的陶瓷以及选择性地加入活性离子的化合物后形成相应复合陶瓷等。二、激光改性陶瓷表面，或是连同在表面激光钻孔:激光聚焦照射在陶瓷表面，控制激光能量密度达到陶瓷改性阈值以上，使陶瓷表面发生化学反应，打开活性离子的化合物的结合键，直接生成金属单质等相应的活性物质，作为化学镀催化源。经过激光表面改性后，形成了金属单质等活性物质附在表面，已经具有导电性能，但其导电能力很弱，再进行第3步化镀形成金属导线和保护层等，增强其导电性能，当改性层的厚度增加，其导电性能增强，则可以无需进行化学镀，直接作为导线。如在激光改性氮化铝和氧化铝中还原析出金属铝。通过发生化学反应，活性物质与基体形成化学冶金结合，提高镀层和基体间的结合力。针对不同的陶瓷材料，根据陶瓷材料成分的化学键能，选择不同的激光源，通过控制激光输出平均功率、脉冲重复频率、扫描速度、离焦量和扫描线间距以及扫描遍数等参数，控制激光能量达到陶瓷改性阈值。优选地，在激光钻孔的同时，也使孔壁和盲孔孔底也发生改性。激光源主要为中心波长为157-1064nm波段的激光源，特别优选用中心波长为紫外(355 nm、266 nm、248nm)或绿光532nm、脉冲宽度为纳秒、皮秒、飞秒等短波长高峰值功率的纳秒脉冲激光源和超短脉冲激光源。由于紫外激光波长短，光子能量大，更容易实现打断化学键，改性所需的能量密度阈值更小，优选紫外波段激光进行陶瓷改性。如上，激光钻孔可采用高输出功率、高脉冲重复频率的脉冲激光源，进行快速钻孔。氮化铝或氧化铝陶瓷钻孔，如采用中心波长紫外355nm纳秒脉冲激光源时，钻孔参数应为:激光输出平均功率为8-10W时，脉冲重复频率80-150kHz，扫描速度为30-150mm/s，采用聚焦的方式进行钻孔(此时离焦量为0)，且聚焦高度随着钻孔深度而下降，多遍扫描，直到钻穿或者达到盲孔所需的深度。在激光钻孔的同时，陶瓷材料的孔壁和盲孔孔底也发生激光改性。如采用中心波长紫外248nm准分子脉冲激光源时，钻孔参数应为:激光输出平均功率为10-12W时，脉冲重复频率60-120kHz，扫描速度为30-120mm/s，采用聚焦的方式进行钻孔，且聚焦高度随着钻孔深度而下降，多遍扫描，直到钻穿或者达到盲孔所需的深度；如采用中心波长紫外266nm皮秒脉冲激光源时，钻孔参数应为:激光输出平均功率为4-5W时，脉冲重复频率200-400kHz，扫描速度为50-100mm/s，采用聚焦的方式进行钻孔，且聚焦高度随着钻孔深度而下降，多遍扫描，直到钻穿或者达到盲孔所需的深度；如采用中心波长绿光532nm脉冲激光源时，钻孔参数应为:激光输出平均功率为15-20W时，脉冲重复频率60-100kHz，扫描速度为80-200mm/s，采用聚焦的方式进行钻孔，且聚焦高度随着钻孔深度而下降，多遍扫描，直到钻穿或者达到盲孔所需的深度。激光表面改性时，控制能量密度达到改性阈值以上，实现高频率高速扫描，快速表面改性，化学反应生产活性物质。氮化铝或氧化铝陶瓷改性，优选如采用中心波长紫外355nm纳秒脉冲激光源时，激光输出平均功率为4-10W时，脉冲重复频率为50-400kHz，扫描速度为500-5000mm/s,米用聚焦的方式进行扫描(此时离焦量为O),光斑可以达到20 μ m，最小线宽可达光斑尺寸大小，大线宽大区域采用线密集排列扫描方式进行，扫描线间距为0.01-0.04mm/条，也可以采用离焦的方式，不同离焦量结合相应的扫描线间距，运用更大功率进行大区域快速改性，扫描遍数为1-10遍。氮化铝或氧化铝陶瓷改性，如采用中心波长紫外248nm准分子脉冲激光源时，激光输出平均功率为6-12W时，脉冲重复频率为50-200kHz，扫描速度为400-4000mm/s，采用聚焦的方式进行扫描，光斑可以达到50 μ m，最小线宽可达光斑尺寸大小；大线宽大区域采用线密集排列扫描方式进行，扫描线间距为0.025-0.1Omm/条，也可以采用离焦的方式，不同离焦量结合相应的扫描线间距，运用大功率进行大区域快速改性，扫描遍数为1-10遍。氧化铝或氮化铝陶瓷改性，如采用中心波长紫外266nm皮秒脉冲激光源时，激光输出平均功率为2-5W时，脉冲重复频率为IOO-1OOOkHz,扫描速度为200-3000mm/s，采用聚焦的方式进行扫描，光斑可以达到10 μ m，最小线宽可达光斑尺寸大小；大线宽大区域采用线密集排列扫描方式进行，扫描线间距为
0.005-0.02mm/条，也可以采用离焦的方式，不同离焦量结合相应的扫描线间距，运用大功率进行大区域快速改性，扫描遍数为1-10遍。氧化铝或氮化铝陶瓷改性，如采用中心波长绿光532nm脉冲激光源时，激光输出平均功率为12-20W时，脉冲重复频率为60-300kHz，扫描速度为300-4500mm/s，采用聚焦的方式进行扫描，光斑可以达到25μπι，最小线宽可达光斑尺寸大小；大线宽大区域采用线密集排列扫描方式进行，扫描线间距为0.01-0.1Omm/条，也可以采用离焦的方式，不同离焦量结合相应的扫描线间距，运用大功率进行大区域快速改性，扫描遍数为1-10遍。三、化学镀形成金属导线层:在激光钻孔和改性后的陶瓷基体上，在发生改性区域产生活性粒子，活性粒子能促进化学镀铜液中铜离子发生还原反应，生成铜颗粒沉积在陶瓷基体上，原子间紧密结合包裹住活性粒子表面并互相连接形成一层致密的铜镀层，从而在激光照射区域快速形成第一层镀层。在第一镀层上进行加厚铜镀层，然后在加厚铜进行镀镍形成保护层。采用类似化学镀工艺可进行镀铜、镀镍、镀银、镀金等，形成各种金属层。化学镀可以一次或多次进行形成单一金属镀层，也可以各种金属镀工艺联合使用形成复合涂层。例如在陶瓷基体的激光活化区域形成铜镀层后，也可以在铜镀层上继续进行化镀形成其他金属镀层。优选情况下，为了防止陶瓷基体表面的铜镀层氧化，可以继续进行一层化学镀镍，在铜镀层表面形成一层镍镀层，得到的陶瓷基体表面的金属层从里到外具有Cu-Ni结构。更优选情况下，在Cu-Ni金属层表面通过镀金工艺，使陶瓷基体表面的金属层从里到外具有Cu-N1-Au结构。本发明的有益技术效果:
通过激光直写技术对陶瓷基体进行钻孔和表面改性，改性时控制激光能量达到陶瓷的化学键发生断裂阈值以上，使其发生化学反应析出金属单质等复合活性物质作为化学镀催化源，反应生成的活性物质与基体为化学冶金结合，有利于提高导电线路与基体的结合性能；再结合化学镀工艺在陶瓷基体上活性区域选择性沉积金属层，镀层与活性物质为原子级紧密化学冶金结合。通过激光改性和化学镀两步直接快速高柔性地形成电路图形，其导电线路与陶瓷基体为原子级化学冶金结合，其结合力比简单物理粗化结合方式有了大幅的增强，其导热性能与电性能也都有所提升。
图1是用激光改性陶瓷表面的示意 图2是未改性的氮化铝陶瓷表面形貌；
图3是通过本发明实施例激光改性后的氮化铝陶瓷表面形貌；
图4是化学镀铜后的表面形貌图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。请参阅图1，在一些实施例里，一种陶瓷线路板的快速高柔性制作方法包括以下步骤:
1、成型陶瓷基体:所述陶瓷基体为材料成分中含有活性离子的化合物成分,通过高温/低温共烧、流延和注塑等方式而固化成型，做成所需的几何形状结构。陶瓷基体包括分别为高纯度的氮化铝、氧化铝、氧化锆、碳化硅、氧化钛、氧化铁等高散热性能的陶瓷以及选择性地加入活性离子的化合物后形成相应复合陶瓷等。如高纯度的氮化铝陶瓷、96%的氧化铝陶瓷流延形成片状基板。2、激光改性陶瓷表面和激光钻孔:根据材料成分不同，选择不同激光源，激光LASER照射在陶瓷表面，通过控制激光输出平均功率、脉冲重复频率、扫描速度、离焦量和扫描线间距以及扫描遍数等参数，控制激光能量达到改性阈值以上，使陶瓷表面发生化学反应，直接生成金属单质等相应的活性物质，作为化学镀催化源。化学反应生成的金属层已经具有导电性能。优先选择聚焦方式进行，聚焦能量密度高，更容易达到改性阈值。激光源主要为中心波长为157-1064nm波段的激光源,优选用中心波长为紫外(355 nm、266 nm、248nm)或绿光532nm、脉冲宽度为纳秒、皮秒、飞秒等短波长高峰值功率的纳秒脉冲激光源和超短脉冲激光源。激光钻孔可采用高输出功率、高脉冲重复频率的脉冲激光源，进行快速钻孔。氮化铝或氧化铝陶瓷钻孔，如采用中心波长紫外355nm纳秒脉冲激光源时，钻孔参数应为:激光输出平均功率为8-10W时，脉冲重复频率80-150kHz，扫描速度为30-150mm/s，采用聚焦的方式进行钻孔(此时离焦量为0)，且聚焦高度随着钻孔深度而下降，多遍扫描，直到钻穿或者达到盲孔所需的深度。在激光钻孔的同时，陶瓷材料的孔壁和盲孔孔底也发生激光改性。如采用中心波长紫外248nm准分子脉冲激光源时，钻孔参数应为:激光输出平均功率为10-12W时，脉冲重复频率60-120kHz，扫描速度为30-120mm/s，采用聚焦的方式进行钻孔，且聚焦高度随着钻孔深度而下降，多遍扫描，直到钻穿或者达到盲孔所需的深度；如采用中心波长紫外266nm皮秒脉冲激光源时，钻孔参数应为:激光输出平均功率为4-5W时，脉冲重复频率200-400kHz，扫描速度为50-100mm/s，采用聚焦的方式进行钻孔，且聚焦高度随着钻孔深度而下降，多遍扫描，直到钻穿或者达到盲孔所需的深度；如采用中心波长绿光532nm脉冲激光源时，钻孔参数应为:激光输出平均功率为15-20W时，脉冲重复频率60-100kHz，扫描速度为80-200mm/s，采用聚焦的方式进行钻孔，且聚焦高度随着钻孔深度而下降，多遍扫描，直到钻穿或者达到盲孔所需的深度。激光表面改性时，控制能量密度达到改性阈值以上，实现高频率高速扫描，快速表面改性，化学反应生产活性物质。氮化铝或氧化铝陶瓷改性，优选如采用中心波长紫外355nm纳秒脉冲激光源时，激光输出平均功率为4-10W时，脉冲重复频率为50-400kHz，扫描速度为500-5000mm/s,米用聚焦的方式进行扫描(此时离焦量为O),光斑可以达到
20μ m，最小线宽可达光斑尺寸大小；大线宽大区域采用线密集排列扫描方式进行，扫描线间距为0.01-0.04mm/条，也可以采用离焦的方式，不同离焦量结合相应的扫描线间距，运用更大功率进行大区域快速改性，扫描遍数为1-10遍。氮化铝或氧化铝陶瓷改性，如采用中心波长紫外248nm准分子脉冲激光源时，激光输出平均功率为6-12W时，脉冲重复频率为50-200kHz，扫描速度为400-4000mm/s，采用聚焦的方式进行扫描，光斑可以达到50 μ m，最小线宽可达光斑尺寸大小；大线宽大区域采用线密集排列扫描方式进行，扫描线间距为0.025-0.1Omm/条，也可以采用离焦的方式，不同离焦量结合相应的扫描线间距，运用大功率进行大区域快速改性，扫描遍数为1-10遍。氧化铝或氮化铝陶瓷改性，如采用中心波长紫外266nm皮秒脉冲激光源时，激光输出平均功率为2-5W时，脉冲重复频率为IOO-1OOOkHz,扫描速度为200-3000mm/s，采用聚焦的方式进行扫描，光斑可以达到10 μ m，最小线宽可达光斑尺寸大小；大线宽大区域采用线密集排列扫描方式进行，扫描线间距为0.005-0.02mm/条，也可以采用离焦的方式，不同离焦量结合相应的扫描线间距，运用大功率进行大区域快速改性，扫描遍数为1-10遍。氧化铝或氮化铝陶瓷改性，如采用中心波长绿光532nm脉冲激光源时，激光输出平均功率为12-20W时，脉冲重复频率为60-300kHz，扫描速度为300-4500mm/s，采用聚焦的方式进行扫描，光斑可以达到25μπι，最小线宽可达光斑尺寸大小；大线宽大区域采用线密集排列扫描方式进行，扫描线间距为0.01-0.1Omm/条，也可以采用离焦的方式，不同离焦量结合相应的扫描线间距，运用大功率进行大区域快速改性，扫描遍数为1-10遍。3、化学镀形成金属层:将经过激光钻孔和改性后的陶瓷基体放置于化学镀液中施镀，在发生改性区域进行镀铜、镀镍、镀银、镀金等，形成各种金属层。通过调整化镀溶液成分比例和温度等相关参数，使镀层均匀致密。金属镀层可以是单一镀层，也可以多种金属镀层形成复合镀层，如在陶瓷基体表面形成Cu-Ni层或Cu-N1-Au层。化学镀层为Cu-Ni或Cu-N1-Au结构的金属层中，Cu层厚度为0.1-50 μ m,优选为4_20 μ m ；Ni层厚度为
0.1-50 μ m，优选为2-8ym;Au层的厚度为0.01-10 μ m，优选为0.01-2 μ m。其中，所采用的化学镀铜液、化学镀镍液以及镀金液均采用化镀领域的高活性的各种镀液。例如所述化学镀铜液的镀铜液成分为:CuS04.5H20 16g/L，EDTA.2Na 21g/L，酒石酸钾钠16g/L，甲醛 5.0g/L，亚铁氰化钾 70mg/L, α，α ’ 联吡啶 8mg/L，PEG-1000 lg/L，温度 40-50°C,pH值12-13 ;化学镀镍也可采用现有技术中的镀镍液，例如其组成为:硫酸镍28g/L，次磷酸钠24g/L，乙酸钠 17g/L，苹果酸 2g/L，温度 82_88°C，pH 值为 4.4-4.8。实例一
O陶瓷材料采用99%高纯度的氮化铝陶瓷，经过流延法制作成陶瓷基片，厚度为
0.l-2mm,表面粗糙度Ra为0.3-0.5 μ m,经过抛光后粗糙度可以达到0.03 μ m。2)采用紫外355nm纳秒脉冲激光对高纯度的氮化铝陶瓷钻孔和改性。激光源采用紫外355nm纳秒脉冲激光，最大激光输出平均功率为10W，脉冲宽度为l_10ns，脉冲重复频率为l_400kHz。激光钻孔优选高功率、高脉冲重复频率，高扫描速度进行，如采用激光输出平均功率10W，脉冲重复频率为100kHz，扫描速度为100mm/S，实现快速钻孔，孔壁同时也实现激光改性。激光表面改性时，控制能量密度在氮化铝陶瓷改性阈值以上。激光输出平均功率为7.2W时，脉冲重复频率为150kHz，扫描速度为1500mm/s，扫描遍数为I遍。采用聚焦的方式进行扫描，光斑可以达到20 μ m，最小线宽可达lmil。大线宽大区域采用线密集排列扫描方式进行，也可以采用离焦的方式，不同离焦量结合相应的扫描线间距，运用更大功率进行快速活化相应的激光参数作相应变化，控制激光能量在改性阈值以上，实现化学改性。通过激光表面改性后，直接在陶瓷表面发生化学反应生产金属铝，已经具有导电性能，由于其厚度很薄，其电阻阻值很大，导电性能弱，故采用化学镀以金属铝为催化源，进一步形成良好导电性的金属导线。3)把激光改性后的陶瓷基片浸入化学镀铜液中3小时，形成12 μ m后的铜镀层，再浸入化学镍液中lOmin，形成3μπι的镍层。其中，化学铜液:CuS04.5Η20 18g/L ,EDTA *2Na22g/L，酒石酸钾钠15g/L，甲醛5.0g/L，亚铁氰化钾60mg/L，α ’联吡啶8mg/L, PEG-1000lg/L，施镀温度为47°C，pH值为12.7 ;化学镀镍液:硫酸镍26g/L，次磷酸钠23g/L，乙酸钠16g/L，苹果酸2g/L，施镀温度为84°C，pH值为4.5 ;在改性区域形成了致密的Cu-Ni镀层。通过以上步骤，实现在氮化铝陶瓷基片上快速高柔性制作双面线路板，最小线宽可达Imilo实例二
O陶瓷材料为96%氧化铝陶瓷，经过浇注法制作成三维立体陶瓷基体，表面粗糙度Ra为 0.3-0.5 μ m。2)采用中心波长为266nm皮秒脉冲激光对氧化铝陶瓷进行钻孔和表面改性。激光源采用中心波长为266nm皮秒脉冲激光，激光输出平均功率最大为5W，脉冲宽度为l_10ps，脉冲重复频率为IOOkHz-1MHz。激光钻孔为，激光输出平均功率为5W时，脉冲重复频率1MHz，扫描速度为50mm/s，采用聚焦的方式进行钻孔，且聚焦高度随着钻孔深度而下降，多遍扫描，直到钻穿或者达到盲孔所需的深度。皮秒激光为超短脉冲激光，脉宽短，峰值能量高，在钻孔方面具有很大的优势，孔的轮廓很好，锥度可控。同样，孔壁在钻孔时也发生了改性。激光表面改性时，控制能量密度在氧化铝陶瓷改性阈值以上。激光输出平均功率为4W时，脉冲重复频率为800Hz，扫描速度为600mm/s，扫描遍数为I遍，采用聚焦的方式进行扫描，光斑可以达到10 μ m,最小线宽可达15 μ m,大线宽大区域范围采用线密集排列扫描方式进行，也可以采用离焦的方式，不同离焦量结合相应的扫描线间距。通过激光表面改性后，在陶瓷表面析出了金属铝，形成了导电层，具有了导电性能，但其导电性差，故采用化学镀以金属铝为催化源进一步形成良好导电性金属导线。3)浸入化学镀铜液中3小时,形成12 μ m后的铜镀层，再浸入化学镍液中IOmin,形成3μπι的镍层。其中，化学铜液:CuS04.5Η20 lg/L，EDTA.2Na 21g/L，酒石酸钾钠16g/L，甲醛5.0g/L，亚铁氰化钾70mg/L，α ’联吡啶8mg/L，PEG-1000 lg/L，施镀温度为45°C，pH值12.5 ;化学镀镍液:硫酸镍28g/L，次磷酸钠24g/L，乙酸钠17g/L，苹果酸2g/L，施镀温度为86°C，pH值为4.7。在改性区域形成了致密的Cu-Ni镀层。通过以上步骤，实现在氧化铝陶瓷基片上快速高柔性制作双面线路板，最小线宽达到15 μ m。参阅图2-图4所示实例的效果，通过激光表面改性陶瓷，使金属导电层与基体形成化学冶金结合，极大提高了线路板的结合力，其导热性能与电性能也都有所提升。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种陶瓷线路板快速高柔性制作的方法，其特征在于，包括以下步骤: 成型陶瓷基体，所述陶瓷基体为材料成分中含有活性离子的化合物成分； 将激光照射在陶瓷基体表面，控制激光能量密度达到活性离子的化合物的化学键发生断裂阈值以上，使陶瓷基体表面发生化学反应析出活性物质作为化学镀催化源，反应生成的活性物质与基体为化学冶金结合，其中，针对不同的陶瓷材料，根据陶瓷材料成分的化学键能，选择不同激光源，通过控制激光输出平均功率、脉冲重复频率、扫描速度、离焦量和扫描线间距以及扫描遍数，控制激光能量达到陶瓷改性阈值； 将经过激光改性后的陶瓷基体放置于化学镀液中施镀，形成金属镀层。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括用所述激光在对陶瓷基体实施钻孔的同时，对所钻的孔的孔壁和盲孔孔底也发生了改性，析出活性物质作为化学镀催化源，反应生成的活性物质与基体为化 学冶金结合。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用激光源包括中心波长为157-1064nm波段的激光源，优选为中心波长绿光532nm、紫外355 nm、紫外266 nm或紫外248nm等短波长的纳秒、皮秒或飞秒脉冲激光源。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对氮化铝或氧化铝陶瓷激光钻孔和对孔壁进行改性，采用聚焦的方式进行钻孔，且聚焦高度随着钻孔深度而下降，多遍扫描，直到钻穿或者达到盲孔所需的深度，工艺条件如下: 采用中心波长紫外355nm纳秒脉冲激光源时，钻孔参数为:激光输出平均功率为8-10W，脉冲重复频率为80-150kHz，扫描速度为30-150mm/s，或者 采用中心波长紫外248nm准分子脉冲激光源时，钻孔参数为:激光输出平均功率为10-12W，脉冲重复频率为60-120kHz，扫描速度为30-120mm/s，或者 采用中心波长紫外266nm皮秒脉冲激光源时，钻孔参数为:激光输出平均功率为4-5W，脉冲重复频率为200-400kHz，扫描速度为50-100mm/s，或者 采用中心波长绿光532nm脉冲激光源时，钻孔参数为:激光输出平均功率为15 -20W时，脉冲重复频率为60-100kHz，扫描速度为80-200mm/s。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，采用如下参数控制激光对氮化铝或氧化铝陶瓷的表面进行改性: 采用中心波长紫外355nm纳秒脉冲激光源时，激光输出平均功率为4-10W时，脉冲重复频率为50-400kHz，扫描速度为500-5000mm/s ； 采用聚焦的方式进行扫描，光斑低至20 μ m，最小线宽低至光斑尺寸大小，扫描遍数为1-10遍，扫描线间距为0.01-0.04mm/条，或采用离焦的方式扫描，不同离焦量结合相应的扫描线间距进行区域快速改性，扫描遍数为1-10遍。
6.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，采用如下参数控制激光对氮化铝或氧化铝陶瓷的表面进行改性: 采用中心波长紫外248nm准分子脉冲激光源时，激光输出平均功率为6-12W时，脉冲重复频率为50-200kHz，扫描速度为400-4000mm/s ； 采用聚焦的方式进行扫描，光斑低至50 μ m，最小线宽低至光斑尺寸大小，扫描遍数为1-10遍，扫描线间距为0.025-0.1Omm/条，或采用离焦的方式扫描，不同离焦量结合相应的扫描线间距进行区域快速改性，扫描遍数为1-10遍。
7.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，采用如下参数控制激光对氧化铝或氮化铝陶瓷的表面进行改性: 采用中心波长紫外266nm皮秒脉冲激光源时，激光输出平均功率为2-5W时，脉冲重复频率为 IOO-1OOOkHz，扫描速度为 200-3000mm/s ； 采用聚焦的方式进行扫描，光斑低至10 μ m，最小线宽低至光斑尺寸大小，扫描遍数为1-10遍，扫描线间距为0.005-0.02mm/条，或采用离焦的方式扫描，不同离焦量结合相应的扫描线间距进行区域快速改性，扫描遍数为1-10遍。
8.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，采用如下参数控制激光对氧化铝或氮化铝陶瓷的表面进行改性: 采用中心波长绿光532nm脉冲激光源时，激光输出平均功率为12-20W时，脉冲重复频率为 60-300kHz，扫描速度为 300-4500mm/s ； 采用聚焦的方式进行扫描，光斑低至25 μ m，最小线宽低至光斑尺寸大小，扫描遍数为1-10遍，扫描线间距为0.01-0.1Omm/条，或采用离焦的方式扫描，不同离焦量结合相应的扫描线间距进行区域快速改 性，扫描遍数为1-10遍。
全文摘要
一种陶瓷线路板快速高柔性制作的方法，包括将激光照射在陶瓷基体表面，控制激光能量密度达到含活性离子的化合物的化学键发生断裂阈值以上，使陶瓷基体表面发生化学反应析出活性物质作为化学镀催化源，反应生成的活性物质与基体为化学冶金结合,其中，针对不同的陶瓷材料，根据陶瓷材料成分的化学键能，选择不同的激光源，通过控制激光输出平均功率、脉冲重复频率、扫描速度、离焦量和扫描线间距以及扫描遍数，控制激光能量达到陶瓷改性阈值；将经过激光改性后的陶瓷基体放置于化学镀液中施镀，形成金属镀层。通过激光表面改性陶瓷，使金属导电层与基体形成化学冶金结合，极大提高了线路板的结合力，其导热性能与电性能也都有所提升。
文档编号H05K3/00GK103188877SQ20131006920
公开日2013年7月3日 申请日期2013年3月5日 优先权日2013年3月5日
发明者蔡志祥, 文明, 侯若洪 申请人:深圳光韵达光电科技股份有限公司