隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，在很多電子器件中元器件的復(fù)雜性和密度不斷增加。因此，對(duì)電路基板的散熱和絕緣的要求越來(lái)越高，特別是對(duì)大電流或高電壓供電的功率集成電路元件。此外，隨著5G時(shí)代的到來(lái)，對(duì)設(shè)備的小型化提出了新的要求，尤其是毫米波天線和濾波器。與傳統(tǒng)樹脂基印刷電路板相比，表面金屬化氧化鋁陶瓷基板具有良好的導(dǎo)熱性、高電阻、機(jī)械強(qiáng)度高，在大功率電器中的熱應(yīng)力和應(yīng)變較小。同時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整陶瓷粉的比例來(lái)改變介電常數(shù)。因此，它們廣泛用于電子和射頻電路行業(yè)，例如大功率LED、集成電路、激光器件和濾波器等。

元器件的小型化可能需要將原來(lái)的平面布局改變?yōu)樾枰獜澢沾苫宓目臻g布局。傳統(tǒng)的陶瓷成型工藝，例如薄膜滾壓和流延成型，在生產(chǎn)規(guī)則形狀的陶瓷薄片方面具有優(yōu)勢(shì)，但生產(chǎn)具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的陶瓷基板更加困難。如今，通過(guò)增材制造（AM）實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的陶瓷器件已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。這包括廣泛用于無(wú)線移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信和雷達(dá)系統(tǒng)的陶瓷濾波器和陶瓷天線等設(shè)備。

可以使用多種方法在陶瓷上實(shí)現(xiàn)金屬化圖案，包括了磁控濺射、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷和直接鍵合銅涂層。磁控濺射是利用磁控技術(shù)在基板上沉積多層薄膜，具有良好的再現(xiàn)性和基板附著力。但磁控濺射技術(shù)設(shè)備非常昂貴，內(nèi)應(yīng)力大難以沉積厚膜，形狀無(wú)法精確控制，阻礙了其大規(guī)模應(yīng)用。絲網(wǎng)印刷技術(shù)可以通過(guò)在表面印刷導(dǎo)電漿產(chǎn)生較厚的導(dǎo)電層，但對(duì)導(dǎo)電漿的要求較高，存在應(yīng)力不均、表面燒傷、燒結(jié)時(shí)產(chǎn)生裂紋等問(wèn)題。由于噴墨打印技術(shù)是無(wú)法掩模的，因此非常適合在各種陶瓷基板基材上進(jìn)行表面圖案化。

化學(xué)鍍銅（ECP）由于其成本低、生產(chǎn)能力強(qiáng)、加工溫度低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于集成電路和車載天線的制造。但是氧化鋁陶瓷不具備催化活性，因此必須進(jìn)行預(yù)活化。傳統(tǒng)的pd活化廢液處理方法難度大、污染大、成本高。因此，使用鎳和銅作為活性催化劑的方法得到了極大的發(fā)展。然而，活化催化劑技術(shù)的使用很大程度上依賴于活化劑的配方，不適合大規(guī)模應(yīng)用。激光預(yù)活化（LPA）和ECP相結(jié)合是一種在氧化鋁陶瓷基板表面。

在本文中，LPA和ECP成功地在復(fù)雜的氧化鋁陶瓷基板表面獲得了選擇性金屬化圖案。這種方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效，可輕松控制銅層厚度，所得涂層具有滿意的粗糙度、結(jié)合力、穩(wěn)定性和良好的可焊性。