從20世紀(jì)90年代起，電子微組裝進(jìn)人了高速發(fā)展階段，在軍、民用戶端的產(chǎn)品微型化、小型化的需求推動(dòng)下，混合集成電路也逐步往輕、薄、小的趨勢(shì)發(fā)展，而薄膜電路是電子微組裝中的重要電子元器件組成部分，薄膜電路絕大部分選用氧化鋁、氮化鋁等陶瓷作為襯底基材。

     薄膜陶瓷基板（Thin Film Ceramic Substrate,TFC）一般采用濺射工藝直接在陶瓷基片表面沉積金屬層。如果輔助光刻、顯影、刻蝕等工藝，還可將金屬層圖形化制備成線路，由于濺射鍍膜沉積速度低(一般低于1um/h)。因此TFC基板表面金屬層厚度較小(一般小于1um)，可制備高圖形精度(線寬/線距小于10um)陶瓷基板，主要應(yīng)用于激光與光通信領(lǐng)域小電流器件封裝。其主要的工藝流程為：研磨減薄、磁控濺射種子層、表面處理、圖形化、劃切。

1.研磨和拋光

元器件的小型化，也意味著襯底基材需要更高精度的減薄工藝加工，其中常見(jiàn)的減薄工藝是研磨和拋光，但兩者的加工目的不一樣，研磨是以厚度的大幅度減薄為目的，通常削薄的厚度超過(guò)數(shù)十微米，而拋光是以改善基片表面狀態(tài)為目的，即降低粗糙度為主，通常削薄的厚度只有幾微米。

1）陶瓷的表面狀態(tài)

陶瓷的表面狀態(tài)會(huì)影響薄膜電路金屬膜層與陶瓷之間的結(jié)合力，陶瓷的表面狀態(tài)分為即燒、研磨、拋光三種狀態(tài)：

（1）即燒指的是陶瓷在高溫?zé)Y(jié)后形成的表面狀態(tài)，特征是表面致密、連貫，一致性好，粗糙度小于0.1μm，薄膜電路的制作會(huì)優(yōu)先選擇即燒狀態(tài)，可以獲得良好的金屬與陶瓷之間的結(jié)合力；

（2）研磨指的是陶瓷在單面研磨或雙面研磨加工后的狀態(tài)，表面比較粗糙，呈波浪起伏狀態(tài)，粗糙度因加工的研磨液粒徑、成分差異比較大，一般大于0.1μm；

（3）拋光指的是陶瓷在即燒或研磨加工后，再次進(jìn)行粗拋、精拋等工序，以獲得接近光亮鏡面、平滑的表面狀態(tài)，一般粗糙度小于0.05μm。

同種陶瓷粗糙度從大到小的表面狀態(tài)關(guān)系為：研磨>即燒>拋光。

2）單面研磨與雙面研磨

對(duì)于研磨工藝，加工后的厚度公差是判斷研磨工藝良莠的最重要的指標(biāo)之一。陶瓷加工的目標(biāo)厚度越大，精度越差，主流的標(biāo)準(zhǔn)是：陶瓷加工的厚度公差為厚度初始值的十分之一。按設(shè)備的加工方式和工作原理分類，分為單面研磨和雙面研磨兩大類。

（1）單面研磨的工作原理，是將陶瓷基片固定倒扣到混有金屬的樹(shù)脂研磨盤(pán)中，滴入粒徑10~20μm的金剛石研磨液，基片與研磨盤(pán)同向轉(zhuǎn)動(dòng)加工，優(yōu)點(diǎn)是可以保留即燒狀態(tài)的一個(gè)面制作金屬化圖形，獲得良好結(jié)合力的產(chǎn)品，缺點(diǎn)是由于線速度角速度的差異過(guò)大造成的基片厚度公差波動(dòng)大。

（2）雙面研磨的工作原理，是將陶瓷基片放置到特定結(jié)構(gòu)的夾具中，滴人與單面研磨粒徑一致的金剛石研磨液，基片與研磨盤(pán)反向轉(zhuǎn)動(dòng)加工，優(yōu)點(diǎn)是可以獲得精度更高的厚度公差、均勻的加工壓力，缺點(diǎn)是破壞了基片正反面的即燒狀態(tài)，需要后工序的表面再處理降低了生產(chǎn)效率。

同種厚度、尺寸規(guī)格的陶瓷基片加工到相同的目標(biāo)厚度范圍，使用單面研磨加工的公差一般比雙面研磨大10~20μm。

2.磁控濺射

陶瓷薄膜基板鍍膜的方式有蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜、溶液鍍膜、化學(xué)氣相沉積等，其中濺射的工藝穩(wěn)定性、重復(fù)性最好，因而應(yīng)用最廣泛。

磁控濺射的基本原理是在一個(gè)高真空密閉高壓電場(chǎng)容器內(nèi)，注入少許氬氣，使氬氣電離，產(chǎn)生氬離子流，轟擊容器中的靶陰極，靶材料原子一顆顆的被擠濺出，分子沉淀積累附著在陶瓷基板上形成薄膜。

3.圖形化

圖形化技術(shù)是影響陶瓷薄膜電路線條精度的關(guān)鍵因素。通過(guò)光刻、顯影、刻蝕、電鍍等工藝，將金屬層圖形化制備成特定的線路及膜層厚度。

4）圖形電鍍法，即帶光刻膠電鍍法，是指在真空鍍膜的基礎(chǔ)上先用反版做出光刻膠掩膜(除所需要的圖形暴露外，其余的全用光刻膠掩膜掩蔽)，然后依靠光刻膠下面的金屬種子層做圖形的電連接進(jìn)行電鍍功能層，最后去膠腐蝕出圖形。