先嵌入，再金属化：低成本嵌陶瓷PCB工艺解析

为提升PCB的绝缘与散热性能，可在PCB基材中埋入陶瓷。陶瓷具有较低的热膨胀系数（CTE），埋入后还有助于提高PCB尺寸稳定性，满足高精度表面贴装元器件的要求。与直接嵌入已金属化活性金属钎焊（AMB）陶瓷基板的工艺不同，本文介绍一种嵌陶瓷PCB制作方法：先埋入陶瓷块，再对整板进行一次性金属化。相较于采用预先金属化的陶瓷块，该方案可降低成本，并更便于控制嵌陶瓷PCB的质量。

具体工艺流程如下：

1、内层基板预处理与层叠开窗

选用双面覆铜板（CCL）。层叠前先完成内层图形制作：依次进行贴膜、曝光、显影和蚀刻，得到内层线路。随后按“基板—半固化片—基板”的顺序叠合，内层图形朝向叠板内侧。叠板完成后，在预定位置进行开窗处理，形成用于安放陶瓷块的腔体。

2、嵌入无金属陶瓷块

将不含金属层的陶瓷块放入开窗空位。陶瓷块可选用氧化铝、氮化铝、低温共烧陶瓷（LTCC）等中的一种或多种。陶瓷块尺寸略小于开窗尺寸，以预留装配间隙，并便于后续半固化片流动填充。

3、压合与磨削整平

对叠板进行压合。压合过程中，半固化片受热熔融流动，粘接上下基板，并填充陶瓷块与开窗之间的间隙。压合后对板面进行磨削/研磨整平，使陶瓷块表面与基板外表面高度齐平，保证后续金属化和图形制作的平整度。

4、整板表面金属化

对整平后的整板进行金属化处理。先通过气相沉积（如物理气相沉积PVD）制备导电种子层，再进行电镀铜，形成厚度约10–50 μm的电镀铜层，使基板表面与陶瓷块表面同时形成连续金属层。必要时，可在金属化前对板面进行清洁、活化或粗化处理，以提高镀层结合力。

5、制作外层电路图形

对电镀铜层依次进行贴膜、曝光、显影和蚀刻，制作外层线路图形，最终得到嵌陶瓷PCB成品。

该方法在陶瓷块埋入并整平后，再对整板进行一次性金属化。由于陶瓷块在嵌入前无需预先金属化，可降低材料和加工成本，并减少预金属化陶瓷块在嵌入、压合过程中可能受到的损伤，有利于提高嵌陶瓷PCB的工艺一致性和质量可控性。