一種用于鍍敷通孔的金屬噴鍍的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用來制造在電路板中的鍍敷通孔的方法以及這種方式制造的電路板。
【專利說明】-種用于鍍敷通孔的金屬噴鍍的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用來制造在電路板中的鍍敷通孔的方法以及以這種方式制造的 電路板。

【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷電路板必須經(jīng)常是從兩側(cè)是可以電接觸的并且使得通過電路板的鍍敷通孔 成為可能。這通常通過在電路板中設(shè)定的孔洞來進(jìn)行，所述孔洞以導(dǎo)電金屬填充。這種鍍 敷通孔或者通路（Vias)通常具有大約100到300ym的直徑。
[0003] 現(xiàn)在通常使用相對昂貴的銀或者其他貴金屬膏體作為導(dǎo)電材料，該貴金屬膏體 由一種或多種金屬粉末、可能的重量的1-10%的粘合玻璃成分(例如PbO、B203、Bi203或者 Si02)，以及高沸點的有機(jī)物(包括如乙基纖維素或乙烯丁縮醛的粘合劑以及如松油醇或 者酯醇的溶劑）共同構(gòu)成。當(dāng)電路板的襯底材料由AIN構(gòu)成時，能夠使用ZnO、Si02、CaO、 Ti02和B203作為粘合玻璃。
[0004] 銅金屬噴鍍越來越多地用作導(dǎo)電材料，其中經(jīng)常使用填充有具有大約在1到3pm 直徑的銅微粒和粘合玻璃成分的膏體用來填充通路。接著材料在650攝氏度到1200攝氏 度的情況下在具有很低氧氣成分（〈1-100ppm)的氮氣環(huán)境中燃燒。在使用銅膏體時產(chǎn)生 了問題，即當(dāng)銅膏體只由上述通常物質(zhì)組成時，在燃燒時所述銅膏體嚴(yán)重收縮、破裂和/或 從通路中再次跌落出來。然后在金屬噴鍍內(nèi)或者在平面金屬噴鍍的連接區(qū)域中能夠形成大 的空洞和/或裂縫。在最糟糕的情況下，通路能夠燒結(jié)成釘狀并且跌落出孔洞。在形成裂 縫或者空洞的情況下，鍍敷通孔具有增加的電阻并且也不是密封的。
[0005] 當(dāng)要構(gòu)造氧氣敏感部分(例如電路（Si)、LED或0LED)時，相對周圍環(huán)境的密封性 是尤其重要的。向上地這些部件大多通過焊接或者粘合的蓋子、透鏡或者類似物得以保護(hù)。 然而也不允許從下方空氣或者濕氣進(jìn)入，所述空氣和濕氣尤其是通過密封不透的鍍敷通孔 的金屬噴鍍釋放。
[0006] 人們嘗試通過添加粘合玻璃來消除在燒結(jié)時導(dǎo)電材料的收縮。盡管膏體中包含粘 合玻璃，然而收縮的負(fù)面影響常常至少不能足夠地避免。
[0007] 在AIN-陶瓷時這種現(xiàn)象是特別有問題的，原因在于只有很少的原料不能讓AIN在 加熱時分解。AIN只在特定的條件下亞穩(wěn)定和分解形成最低能量的鋁合物A1203。一些氧化 物如同尤其經(jīng)常使用的Bi203或者之前通常劇烈腐蝕AIN的PbO,根據(jù)以下反應(yīng)方程式分解 成鋁氧化物、鉛和氮氣：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于制造在電路板中的電鍍敷通孔的方法，包括混合膏體、引入所述膏體到電 路板的孔洞中以及在熱效應(yīng)下硬化所述膏體，其中所述膏體包括至少一種導(dǎo)電材料和填充 原料，其特征在于，所述填充原料在硬化時經(jīng)歷體積增長，使得在熱效應(yīng)時通過硬化來平衡 導(dǎo)電材料的體積收縮。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，使用由陶瓷，尤其是由基于AIN或者 A1203的陶瓷構(gòu)成的電路板作為電路板。
3. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述填充原料構(gòu)成膏體總質(zhì) 量的2%到25%的重量，優(yōu)選地4%到15%的重量。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，材料作為填充原料使用，所述 材料是可以氮化的并且在氮化時經(jīng)歷體積增長。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4中所述的方法，其特征在于，所述填充原料包括鋁和/或鈦和/或 鋅。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述填充原料包括膨脹的非 金屬，所述非金屬在熱效應(yīng)下膨脹并且因此在硬化時經(jīng)歷體積增長。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述膨脹的非金屬包括粘土。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7中所述的方法，其特征在于，如此選出粘土，使得所述粘土具有對電 路板的陶瓷的親合性。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5到8中任一項所述的方法，其特征在于，所述粘土包括膨潤土和/或 蒙脫石。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，附加地添加粘合增進(jìn)物質(zhì)， 所述粘合增進(jìn)物質(zhì)使得膏體或金屬噴鍍對于電路板襯底的親合性更佳。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10中所述的方法，其特征在于，使用與襯底材料緩慢反應(yīng)的氧化物， 尤其如ZnO，Si02，CaO，Ti02和B203作為粘合增進(jìn)物質(zhì)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10中所述的方法，其特征在于，CuCl作為粘合增進(jìn)物質(zhì)添加，所述 CuCl在熱效應(yīng)下形成元素的銅。
13. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述膏體借助于絲網(wǎng)印刷法 施加。
14. 具有金屬噴鍍的鍍敷通孔的電路板，其根據(jù)權(quán)利要求5到8中任一項所述的方法制 造，包括至少一種導(dǎo)電材料和填充原料，其特征在于，所述金屬噴鍍密封地封閉電路板中的 孔洞。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14中所述的電路板，其特征在于，根據(jù)DIN EN 1779:1999的氦-整 體檢查-泄漏試驗對于鍍敷通孔得出小于1(T7 mbar/l*sec的值。
【文檔編號】H01B1/16GK104508757SQ201380040759
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月30日
【發(fā)明者】蒂姆 A., 赫爾曼 K. 申請人:陶瓷技術(shù)有限責(zé)任公司