含围坝电镀陶瓷基板制备技术研究

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电镀陶瓷基板(DPC基板)具有热导率高、线路精度高和可垂直互联等优点,广泛应用于发光二极管(LED)等功率器件封装。但是DPC基板制备工艺所采用的的光刻显影技术只能在平板上进行布线,此技术难以在围坝结构内部制备金属线路层,无法直接制备含围坝结构的DPC基板,无法满足LED器件气密封装要求。本论文围绕含围坝的DPC陶瓷基板制备展开研究。主要研究内容如下:1)陶瓷基片激光打孔表面处理。针对氧化铝陶瓷基片对1070 nm波长附近的激光反射率高的情况,比较基片表面涂红处理和覆铜处理这两种表面处理方式对陶瓷基片激光打孔效果的影响。结果表明,相比覆铜处理,表面涂红更适合作为氧化铝陶瓷激光打孔的前处理方式。2)陶瓷基板通孔电镀填充。首先利用恒电流极化测试对噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠(SH110)在不同转速下的电化学行为进行研究,结果表明SH110是一种加速剂和整平剂的结合体,非常适合作为通孔电镀添加剂。然后在1.5 ASD电流密度下对通孔进行电镀填充,探讨SH110浓度和气流量对通孔填充效果的影响。实验结果表明,相比SH110浓度,气流量大小对电镀填充效果影响更加显著。只有在气流量合适的条件下,才能实现陶瓷通孔蝴蝶式填充。3)多层图形电镀法制备金属围坝。首先探究显影时间对150μm厚度干膜光刻胶显影质量的影响,结果表明最佳显影时间为4 min;然后探讨电流密度、磁力搅拌转速和温度这三个因素对电沉积速率和内应力的影响,得出一个综合性能较好的参数组合为电流密度4 ASD,磁力搅拌转速1000 rpm,溶液温度50℃;最后对所制备的含围坝DPC基板进行热循环测试。结果表明,即使经历30次热循环,含围坝DPC基板仍然具有良好的可靠性,满足使用要求。
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