5  基本工艺

5.1  一般规定

5.1.1薄膜陶瓷基板工艺应包括基板准备、镀膜、光刻、电镀、刻蚀、激光调阻、激光打孔、划片和测试等工艺。

5.1.2光刻区的空气洁净度等级宜达到6级或优于6级，其他工艺区应达到7级或优于7级。

5.1.3光刻工艺应在黄光环境下进行。

5.1.4薄膜工艺过程中所使用的纯水在工艺设备入口处的绝缘电阻不应低于10MΩ·cm。

5.1.5  薄膜工艺宜在环境温度为22C±3℃、环境相对湿度(RH)为30%~70%的洁净厂房中进行。

5.1.6陶瓷基板在加工工艺期间应放置在温湿度恒定的氮气柜中。

5.2基板准备

5.2.1基板的种类、规格、厚度等性能应符合产品设计要求。

5.2.2  陶瓷基板检验应符合工艺要求，基板表面应无划痕，致密无针孔。

5.2.3  薄膜陶瓷基板处理工艺应符合下列规定：

1  陶瓷基板表面的清洗应采用物理清洗或化学清洗方式；

2  清洗后的陶瓷基板表面应无油污、颗粒、水渍等污染。

5.2.4使用酸、碱、有机溶剂的操作应在通风条件下进行，未使用的化学试剂应密封并分类储存在化学品专用储存柜中。

5.3  镀膜工艺

5.3.1  镀膜工艺可采用蒸发、溅射的方法在基板上顺序沉积复合膜系。

5.3.2  镀膜工艺应根据工艺设计选择合适的薄膜沉积方式。

5.3.3  蒸发、溅射镀膜工艺应符合下列规定：

1  应设置薄膜沉积的工艺参数，并应根据实际情况调整；

2沉积前工艺腔室真空度不宜大于2×10^-4Pa;

3沉积前应去除基板表面的水气、杂质，可选择基板加热和表面射频清洗的方式；

4膜层应均匀、致密，对基板有较强的附着力，膜层厚度应符合设计要求；

5表面应无针孔、起泡、裂纹等缺陷，无划伤、擦伤、污染及其他多余物。

5.3.4等离子增强化学气相沉积工艺应符合下列规定：

1应根据需要沉积的介质种类，选择相应的各种工艺气体；2应设置保护气体流量，向腔体通入保护气体进行吹扫；3应根据沉积介质种类和厚度等要求，调用相应的沉积工艺程序，开始绝缘介质层的沉积工艺；

4沉积过程中应确认工艺程序中的气体压力、温度、气体流量等工艺参数无异常情况。

5.4  光刻工艺

5.4.1  光刻工艺应采用紫外光和掩模版曝光的方法，将设计图形转移到光刻胶和陶瓷基板上。

5.4.2  光刻的基本工艺过程应包括基板预处理、涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜。

5.4.3  光刻工艺应符合下列规定：

1  对基板应进行预处理，提供清洁干燥的表面；

2  根据工艺需求应选择匀胶或喷胶方式，在基板表面涂覆光刻胶层，要求胶层厚度均匀、边缘平整；

3  应根据光刻胶的类型和厚度设置不同的基板烘烤温度和时间；

4  曝光机曝光工艺参数应根据选用的光刻胶以及光刻胶厚度设置；

5  显影时间应根据光刻胶厚度以及选用的显影液进行调整；

6坚膜温度和时间应根据光刻胶型号和光刻胶厚度调整；

7光刻工艺过程中使用的掩模版、光刻胶、显影液等物料均应检验合格，并在有效期内；

8光刻工艺图形应完整，线条边缘陡直、干净，光刻线条符合工艺设计要求。

5.4.4涂胶、前烘、坚膜等工序操作应在通风橱进行，未用的化学试剂应密封，并应存放在专用储存柜中。

5.5电镀工艺

5.5.1薄膜陶瓷基板应通过电镀工艺加厚金属膜层厚度，提高表面金属化的可焊性、键合性及导电性能。

5.5.2电镀工艺应符合下列规定：

1应按工艺要求配置镀铜、镀镍和镀金溶液；

2薄膜基板应固定在电镀夹具上；

3基板电镀前应去除基板表面沾污，并应用去离子水冲洗干净；

4  基板电镀前应进行活化处理以去除金属化表面的氧化层；

5  基板在镀铜、镀镍和镀金溶液中应按规定的电流强度、时间和速度进行电镀，之后用去离子水冲洗；

6  镀涂后的基板应退火以提高镀层和底部金属化的结合力；

7  镀涂结束后应在显微镜下检查镀层表面，测量镀层厚度，测试镀层性能。

5.5.3  电镀工艺地面与墙面应符合工艺防腐要求。

5.5.4  电镀工艺应在7级或优于7级洁净的工作间中进行，厂房应配备符合要求的排风设施，废气、废水应达标排放。

5.6  刻蚀工艺

5.6.1  光刻后的薄膜基板应通过刻蚀工艺去除表面不需要的膜层材料。

5.6.2刻蚀工艺可分为湿法刻蚀和干法刻蚀，应根据工艺设计要求选择相应的刻蚀方法。

5.6.3  刻蚀工艺应符合下列规定：

1应根据刻蚀的材料种类、厚度等参数选择刻蚀溶液或刻蚀工艺气体；

2腐蚀前应确认设备运行状态正常，湿法刻蚀设备腐蚀槽中药液温度达到工艺文件要求；

3应根据工艺文件要求调用相应的刻蚀工艺程序；

4刻蚀后的基板电路图形应完整、表面无多余物，带线上无针孔、线条边缘陡直，刻蚀均匀性良好，无过蚀现象。

5.6.4干法刻蚀工艺应设置有毒有害气体监控报警系统。

5.6.5湿法刻蚀卫艺区地面与墙面应符合工艺防腐要求，并应设置化学泄漏应急处置箱。

5.7  激光调阻工艺

5.7.1  激光调阻工艺应通过减小陶瓷基板表面薄膜电阻器的宽度使其达到目标阻值和精度。

5.7.2  激光调阻工艺应符合下列规定：

1  激光调阻机的电源、真空及排风应满足工艺要求；

2  待调阻的薄膜陶瓷基板应放置到调阻机载片台上，真空吸附定位；

3  安装调阻探针卡宜选用内阻较小的电阻卡盘做媒介，当基板上电阻较多、电阻尺寸又很小时，可分成两个甚至更多卡盘进行分步调阻，调阻不应损伤两端电极；

4  应设置激光调阻工艺参数，编制调阻程序，调阻深度不宜超过电阻宽度的一半，宜使用“L”形调阻，不宜使用“—”型调阻；

5  应在显微镜下用射灯透射放大检验激光切割出的切口是否切透，切口内不应有电阻残留物；

6试调合格后应完成整批薄膜陶瓷基板的调阻，有匹配要求的电路测试完每一电阻的阻值后，应通过计算确认其匹配值是否满足要求，当不满足要求时，应重新修改程序，并应提高对应电阻调阻精度满足匹配要求；

7应对开始激光调阻的一块或几块产品进行测试检查，当发现所调阻值精度有异常时，应及时调整目标设定值；

8激光调阻机工作时，应关闭防止激光散射的安全门、罩。

5.8激光打孔工艺

5.8.1激光打孔应采用激光机对陶瓷基板进行切割，并应在陶瓷基板设定的位置上切割成所需尺寸和形状的通孔。

5.8.2激光打孔工艺应包括以下步骤：

1薄膜陶瓷基板应固定在加工台面，待加工区域基板下方应架空；

2应按工艺要求设置激光参数、打孔速度、吹气压力；

3应按工艺要求调整工作台，完成打孔标记寻找及对准；

4  应按工艺要求运行打孔程序；

5  薄膜陶瓷基板激光打孔时宜在基板表面涂覆激光加工保护涂层。

5.9  划片工艺

5.9.1  划片工艺应通过运行砂轮划片机或激光划片机，将陶瓷基板分切为尺寸及切口质量达到要求的单元陶瓷基板。砂轮划片机应只划切直线，激光划片机则可划切任意路径。

5.9.2  砂轮划片工艺应符合下列规定：

1  砂轮划片机电源、压缩空气和冷却水应满足工艺要求；

2  应根据工艺要求选择合适的划片刀，并应固定到法兰盘上锁紧；

3  应通过蓝膜将陶瓷基板固定在载片台上，开启真空吸附，确认切割位置；

4应根据工艺要求设置主轴转速、划切深度、划切速度、每一方向划切刀数、划切步进、走刀行程等划切工艺参数，定好基点，并应按基板大小和形状编制划切程序；

5应按工艺要求调整载片台，完成每一通道的划切对位；

6划切过程中应保持切割深度在蓝膜内部，可根据刀具磨损经验值进行深度补偿或重新测高；

7取下单元陶瓷基板前应将基板表面清洗干净并吹干或甩干；

8工艺完成后应冲洗划片机载片台及划片区域。

5.9.3激光划片工艺应包括以下步骤：

1薄膜陶瓷基板应真空吸附在工作台上；

2应按工艺要求设置激光参数，划片速度；

3应按工艺要求调整工作台，完成划线标记寻找及对准；

4应按工艺要求运行划片程序；

5薄膜陶瓷基板激光划片时宜在基板表面涂覆激光加工保护涂层。

5.9.4  划片机应配备安全防护门，设备工作时防护门应关闭。

5.10  测试工艺

5.10.1  测试工艺应包括基板单元尺寸测试、膜层厚度测试、结合力测试、通断测试、阻值测试以及金属膜层可焊性或键合强度测试，并应确定基板符合设计要求。

5.10.2测试工艺应符合下列规定：

1  基板外形尺寸可使用游标卡尺测试，图形尺寸可使用测量显微镜测试；

2  金属膜层厚度可使用台阶仪测试，台阶仪应安放在减震平台上；

3  结合力测试可采用拉力测试仪；

4  金属化孔可采用数字多用表或飞针测试设备测试；

5电阻阻值可使用数字多用表或激光修阻仪的探针卡装置测试；

6键合强度及可焊性应根据设计文件规定的方法进行试验。