一种硅表面金属化方法技术

本发明专利技术涉及一种硅表面金属化方法，在硅基板上均匀涂覆金属粉末，然后激光扫描烧结，硅基板表面完全金属化，形成硅覆金属板。本发明专利技术的硅基板与金属导电层之间不含有玻璃相和陶瓷相，从而保证了硅基板的导热性；同时，本发明专利技术为局部加热，因此工件整体其他部分处于常温状态，不影响破坏其他部分的功能；工艺简单，成本低。

Method for metallizing silicon surface

The invention relates to a method for metallizing a silicon surface, which is uniformly coated with metal powder on a silicon substrate, and then is sintered by laser scanning, and the surface of the silicon substrate is completely metallized to form a silicon clad metal plate. Between the silicon substrate and a metal conductive layer does not contain glass and ceramics, thus ensuring the thermal conductivity of the silicon substrate; at the same time, the invention for local heating, so the other part of the whole work in the normal state, does not affect the destruction of other parts of the function has the advantages of simple process, low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种硅表面金属化方法
本专利技术涉及一种金属化方法，具体说是一种硅表面金属化方法。
技术介绍
由于钎焊料不能直接润湿硅表面，因此，当硅基板表面刻蚀电路或者硅基板之间的焊接时，需要在焊料与硅晶圆之间生长一层金属化层UBM，这个过程称为硅基板的金属化。传统的硅基板金属化方法是：(1)首先，在硅基板(硅晶圆)表面用溅射的方法生长一层粘附层材料，粘附层材料是钛或者铬，厚度在50～200nm；(2)然后，用电镀或化学镀的方法生长一层阻挡层，阻挡层材料通常是镍，厚度在5～20um；(3)最后，用蒸发或溅射方式生长一层保护层，常见的保护层材料是金、铂、钯，厚度在50～500nm。这种传统的硅基板金属化方法缺点是在常温下进行，金属化层与硅基板之间属于物理机械连接，依靠机械咬合力粘合到一起，不含有化学键，没形成冶金连接，因此在结合力，热传导等方面性能都比较差，而且工艺复杂，成本高。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述缺点，本专利技术涉及一种硅表面金属化方法，该方法不需要后期热处理，节约大量能源，成本低；比以往的金属混合物相比，更简单，导电性、导热性更好。为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种硅表面金属化方法，具体包括：通过激光扫描，在硅基板表面完全覆盖上激光烧结的金属导电层。进一步的，上述方法使用的激光为CO2激光，波长为10.6μm。进一步的，所述金属导电层为均匀金属导电层。进一步的，上述方法具体实施步骤为：步骤一：根据硅基板尺寸，绘制出金属化形状；步骤二：在硅基板表面的金属化形状内均匀涂覆金属粉末，厚度在1-100微米之间，放到烘箱里进行干燥处理；步骤三：将涂覆金属粉末层的硅基板放到激光工作台上，进行激光扫描，激光扫描烧结结束，硅表面全部金属化；更进一步的，上述还包括：步骤四：金属化处理后的硅基板等待焊接，或者进行表面电路刻蚀。作为更进一步的，所述硅基板包括单晶硅，多晶硅基板。作为更进一步的，所述的金属粉末包括铜粉，钼粉，银粉，钨粉，铬粉，钛粉，粒度在0.3-10μm之间。本专利技术由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：1.本专利技术为局部加热，因此工件整体其他部分处于常温状态，不影响破坏其他部分的功能。以往的金属化方法为：放入加热炉中进行加热，使得工件整体处于同样的高温，如果工件其他部分不耐高温，其功能将丧失。2.与以往的高温烧结技术相比，本专利技术不需要后期热处理，节约大量能源，高温烧结炉的功率为10KW左右，而本专利技术所使用设备功率不超过300W，因此本专利技术方法节约大量能源，成本低。3.本专利技术的金属层为单一金属均匀导电层，比以往的金属混合物相比，更简单，导电性，导热性更好。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本专利技术进行详细描述。实施例1S1.使用Coredraw软件在电脑中绘制相关金属化面积矩形；S2.将50*50*1mm的硅基板(导热率150W/ms)放在激光切割机工作台上；S3.在其表面均匀涂覆镍粉；S4.打开激光切割机，开始进行激光扫描烧结，扫描速度为80mm/s；S5.表面金属化的硅基板，表面进行电镀防腐处理；S6.处理后的样品等待焊接，或者表面电路刻蚀。实施例2S1.使用Coredraw软件在电脑中绘制相关金属化面积矩形；S2.将50*50*1mm的硅基板(导热率150W/ms)放在激光切割机工作台上；S3.在其表面均匀涂覆钼粉；S4.打开激光切割机，开始进行激光扫描烧结，扫描速度为60mm/s；S5.表面金属化的硅基板，表面进行电镀防腐处理；S6.处理后的样品等待焊接，或者表面电路刻蚀。实施例3S1.使用Coredraw软件在电脑中绘制相关金属化面积矩形；S2.将50*50*1mm的硅基板(导热率150W/ms)放在激光切割机工作台上；S3.在其表面均匀涂覆钨粉；S4.打开激光切割机，开始进行激光扫描烧结，扫描速度为40mm/s；S5.表面金属化的硅基板，表面进行电镀防腐处理；S6.处理后的样品等待焊接，或者表面电路刻蚀。金属化后的硅基板可用于与散热器的焊接，以及在覆铜硅板上进行刻蚀电路工艺。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术披露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅表面金属化方法，其特征在于，具体包括：通过激光扫描，在硅基板表面完全覆盖上激光烧结的金属导电层。

【技术特征摘要】
1.一种硅表面金属化方法，其特征在于，具体包括：通过激光扫描，在硅基板表面完全覆盖上激光烧结的金属导电层。2.根据权利要求1所述一种硅表面金属化方法，其特征在于，上述方法使用的激光为CO2激光，波长为10.6μm。3.根据权利要求1所述一种硅表面金属化方法，其特征在于，所述金属导电层为均匀金属导电层。4.根据权利要求1所述一种硅表面金属化方法，其特征在于，上述方法具体实施步骤为：步骤一：根据硅基板尺寸，绘制出金属化形状；步骤二：在硅基板表面的金属化形状内涂覆金属粉末，厚度在1-100微米之...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙旭东，惠宇，毕孝国，刘旭东，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21