隨著微電子技術的飛速發(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)已經成為不可或缺的電子元器件。陶瓷基板因其優(yōu)良的導熱性和氣密性,被廣泛應用于電力電子、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,它具有與半導體硅匹配的熱膨脹系數、高熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性和低介電常數,而且價格便宜。
為了利用氧化鋁陶瓷基體,首先要對其進行金屬化處理,即在氧化鋁陶瓷基體表面形成金屬導電層。目前,陶瓷的金屬化方法主要有高溫燒結、真空蒸鍍、磁控濺射、化學氣相沉積、電鍍等。
其中,化學鍍以其設備簡單、價格低廉、便于大規(guī)模生產等優(yōu)點成為工業(yè)生產中的常用方法。國內外學者對氧化鋁陶瓷基體化學鍍銅進行了一系列的研究。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)敏化處理時吸附足夠的敏化劑,提高涂層的結合力。如寧宏龍等人研究了陶瓷基體表面粗糙化和改性對銅鍍層結合力的影響。優(yōu)化后,基體與涂層的結合力可達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敏化劑中的二價錫離子將貴金屬離子還原成貴金屬原子來對基板表面問題進行修飾。早期主要是學生利用金屬鈀離子之間進行研究催化活化處理, 其價格水平相對成本較高且工藝技術復雜。硝酸銀價格影響相對來說比較便宜, 工藝設計簡單, 且活化的效果也較好, 在實驗室及工業(yè)上逐漸取代金屬鈀成為一個化學鍍銅的新型活化劑。
國內外學者對化學鍍和涂層的熱處理進行了研究,宋秀峰等人、袁立軍等人利用二次化學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)與化學鍍結合,制備了剝離強度好的化學鍍銅涂層,金博等人研制了一種氧化鋁陶瓷化學鍍預處理活化膠。
雖然上述氧化鋁陶瓷化學鍍銅工藝取得了良好的效果,但是關于化學鍍銅溶液配比對銅鍍層微觀結構和導電性影響的研究還不夠系統(tǒng)。


