隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電子器件趨向于集成化和多功能化,印刷電路板(又稱電子基板)已經(jīng)成為不可或缺的電子元器件。陶瓷基板因其優(yōu)良的導(dǎo)熱性和氣密性,被廣泛應(yīng)用于電力電子、電子封裝、混合微電子和多芯片組件。目前最常用的陶瓷基板材料是氧化鋁,它具有與半導(dǎo)體硅匹配的熱膨脹系數(shù)、高熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和低介電常數(shù),而且價(jià)格便宜。
為了利用氧化鋁陶瓷基體,首先要對(duì)其進(jìn)行金屬化處理,即在氧化鋁陶瓷基體表面形成金屬導(dǎo)電層。目前,陶瓷的金屬化方法主要有高溫?zé)Y(jié)、真空蒸鍍、磁控濺射、化學(xué)氣相沉積、電鍍等。
其中,化學(xué)鍍以其設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、便于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)成為工業(yè)生產(chǎn)中的常用方法。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)氧化鋁陶瓷基體化學(xué)鍍銅進(jìn)行了一系列的研究。粗化可以破壞陶瓷基體表面的一些化學(xué)鍵,提高基體表面的親水性,增加基體表面的粗糙度,使基體表面在后續(xù)敏化處理時(shí)吸附足夠的敏化劑,提高涂層的結(jié)合力。如寧宏龍等人研究了陶瓷基體表面粗糙化和改性對(duì)銅鍍層結(jié)合力的影響。優(yōu)化后,基體與涂層的結(jié)合力可達(dá)27 MPa。

此外, 由于陶瓷基板表面自身發(fā)展不具有活化, 往往這些都是可以通過(guò)敏化劑中的二價(jià)錫離子將貴金屬離子還原成貴金屬原子來(lái)對(duì)基板表面問題進(jìn)行修飾。早期主要是學(xué)生利用金屬鈀離子之間進(jìn)行研究催化活化處理, 其價(jià)格水平相對(duì)成本較高且工藝技術(shù)復(fù)雜。硝酸銀價(jià)格影響相對(duì)來(lái)說(shuō)比較便宜, 工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單, 且活化的效果也較好, 在實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)上逐漸取代金屬鈀成為一個(gè)化學(xué)鍍銅的新型活化劑。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)化學(xué)鍍和涂層的熱處理進(jìn)行了研究,宋秀峰等人、袁立軍等人利用二次化學(xué)鍍輔助非貴金屬活化成功地在氧化鋁陶瓷基體上制備了銅涂層,陳等人成功地將分子自組裝(硅烷化處理)與化學(xué)鍍結(jié)合,制備了剝離強(qiáng)度好的化學(xué)鍍銅涂層,金博等人研制了一種氧化鋁陶瓷化學(xué)鍍預(yù)處理活化膠。
雖然上述氧化鋁陶瓷化學(xué)鍍銅工藝取得了良好的效果,但是關(guān)于化學(xué)鍍銅溶液配比對(duì)銅鍍層微觀結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性影響的研究還不夠系統(tǒng)。


