一种热沉块及其加工工艺制造技术

技术编号:11596779 阅读:111 留言:0更新日期:2015-06-12 07:13
本发明专利技术提供一种热沉块,包括陶瓷块,所述陶瓷块上设有形成导电电路的金属层花纹,所述金属层花纹包括位于所述陶瓷块表面的钛金层、位于所述钛金层表面的铂金层、及位于所述铂金层表面的黄金层。该热沉块先在陶瓷块表面溅射钛金层、然后再溅射铂金层和黄金层,钛金层可有效提高铂金层与热沉块之间的结合力,而且可增加金属层花纹的厚度,使导电电路散热性更好,同时可有效降低热沉块的生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子领域,特别涉及一种用于芯片封装的热沉块及其加工工艺
技术介绍
现代微电子技术发展异常迅猛,特别是各种光电子器件逐渐在向微型化、大规模、集成化、高效率、高可靠性等方向发展。随着电子系统集成度的提高,其功率密度也会随之增加,电子元件及系统整体工作会产生大量热量,使系统工作温度升高,这样就有可能引起半导体器件性能恶化、严重时甚至会使芯片烧毁,因此有效的芯片封装必须解决芯片系统的散热问题。目前芯片的封装多采用热沉块作为散热基片,热沉块具有耐高温、电绝缘性能高、介电常数和介质损耗低、热功率大等优点,因此得到了非常广泛的应用。在芯片的封装过程中,为了方便半导体裸芯片与外接管脚连接,有时会在热沉块上直接形成导线电路,使导电电路通过键合金丝与半导体裸芯片连接。目前热沉块上的导线线路多通过溅射方式将金属溅射在热沉块的表面,然后再通过曝光、显影等方式在热沉块上形成导电电路。为了提高导电性,热沉块上的导电电路多采用金、铂导电性较好的贵重金属,然而金、铂与热沉块的结合性较差,如果长时间在高温环境下工作有可能会使导电电路从热沉块上分层、剥落,使芯片烧毁,为了防止出现这种情况,最好的办法是增加金属层的厚度,但这样就会增加热沉块的生产成本。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种使用寿命长,耐高温、生产成本低的热沉块。为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种热沉块,包括陶瓷块,所述陶瓷块上设有形成导电电路的金属层花纹,所述金属层花纹包括位于所述陶瓷块表面的钛金层、位于所述钛金层表面的铂金层、及位于所述铂金层表面的黄金层。优选地,所述斜面倾斜角度为5-12°。优选地,所述陶瓷块为氮化铝陶瓷块,所述氮化铝陶瓷块的横截面为直角梯形,所述氮化铝陶瓷块的一个侧面为斜面,与该斜面相对的一个侧面上设有所述金属层花纹。优选地,所述钛金层厚度为0.03-0.05mm,所述铂金层厚度为0.06-0.08mm,所述黄金层厚度为0.04-0.06mm。本专利技术还公开了一种热沉块加工工艺,其包括如下步骤:1)将一大片的氮化铝陶瓷块进行清洗;2)采用光刻技术在氮化铝陶瓷块上形成多个导电电路单元,进行光刻时光刻胶进行曝光的部分为导电电路需要保留的部分;3)对氮化铝陶瓷块表面依次溅射钛金层、铂金层和黄金层;4)对氮化铝陶瓷块表面进行超声波清洗;5)将大片的氮化铝陶瓷块划为多个长条状单元,每个长条状单元上设有多个并行排列的导电电路单元;6)将长条状单元的氮化铝陶瓷块的横截面研磨成梯形;7)将每个长条状单元的氮化铝陶瓷块再分割成多个热沉块,使每个热沉块上设有一个导电电路单元。优选地,在步骤2)进行光刻时,应首先在氮化铝陶瓷块涂布光刻胶,然后再制作掩膜板,掩膜板上版案图形应与各个导电电路单元图形形状相对应,掩膜板制作完成后使用掩膜板在氮化铝陶瓷块涂布的光刻胶上进行显影,然后将显影部分采用蚀刻技术进行去除。如上所述,本专利技术的热沉块具有以下有益效果:该热沉块先在陶瓷块表面溅射钛金层、然后再溅射铂金层和黄金层,钛金层可有效提高铂金层与热沉块之间的结合力,而且可增加金属层花纹的厚度,使导电电路散热性更好,同时可有效降低热沉块的生产成本。该热沉块在进行加工时,现在大片氮化铝陶瓷块上进行光刻,在光刻完成后先划成长条单元进行研磨,这样有效提高热沉块的生产速度,提高生产效率,同时产品外形的一致性较好,可有效提高产品的质量。附图说明图1为本专利技术实施例热沉块的结构示意图。图2为本专利技术实施例热沉块的加工工艺示意图。元件标号说明1      陶瓷块2      斜面3      钛金层4      铂金层5      黄金层具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。请参阅图1、2。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本专利技术可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本专利技术可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更
技术实现思路
下,当亦视为本专利技术可实施的范畴。如图1所示,本专利技术提供一种热沉块,该热沉块包括陶瓷块1,在陶瓷块1上设有形成导电电路的金属层花纹。作为一种优选方式,陶瓷块1采用氮化铝陶瓷块,氮化铝陶瓷块具有耐高温、电绝缘性能高、介电常数和介质损耗低、热功率大等优点。作为一种优选实施例,氮化铝陶瓷块的横截面为直角梯形,氮化铝陶瓷块的一个侧面为斜面2,与该斜面2相对的一个侧面上设有所述的金属层花纹。金属层花纹包括位于陶瓷块表面的钛金层3、位于钛金层3表面的铂金层4、及位于铂金层4表面的黄金层5。氮化铝陶瓷块上设有斜面,这样可增加陶瓷块1的散热面积,使热沉块具有更好的散热效果。考虑到封装等方面的要求,斜面2的倾斜角度一般为5-12°。而钛金层3的厚度为0.03-0.05mm,铂金层4的厚度为0.06-0.08mm,黄金层5的厚度为0.04-0.06mm。该热沉块先在陶瓷块表面溅射钛金层、然后再溅射铂金层和黄金层,钛金层可有效提高铂金层与热沉块之间的结合力,而且可增加金属层花纹的厚度,使导电电路散热性更好,同时可有效降低热沉块的生产成本。如图2所示,该热沉块在进行加工时,首先将一大片的氮化铝陶瓷块进行清洗,去除氮化铝陶瓷块上的油污和杂质。然后采用光刻技术在氮化铝陶瓷块上形成多个导电电路单元,进行光刻时光刻胶进行曝光的部分为导电电路需要保留的部分,进行光刻时,应首先在氮化铝陶瓷块涂布光刻胶,然后再制作掩膜板,掩膜板上版案图形应与各个导电电路单元图形形状相对应,掩膜板制作完成后使用掩膜板在氮化铝陶瓷块涂布的光刻胶上进行显影,然后将显影部分采用蚀刻技术进行去除,这样就会在需要形成导电电路的位置形成凹槽。接着根据要求在氮化铝陶瓷块表面依次溅射钛金层、铂金层和黄金层,其中钛金层3的厚度范围为0.03-0.05mm,铂金层4的厚度范围为0.06-0.08mm,黄金层5的厚度范围为0.04-0.06mm。然后再对氮化铝陶瓷块表面进行超声本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种热沉块,包括陶瓷块,所述陶瓷块上设有形成导电电路的金属层花纹,其特征在于:所述金属层花纹包括位于所述陶瓷块表面的钛金层、位于所述钛金层表面的铂金层、及位于所述铂金层表面的黄金层。

【技术特征摘要】
1.一种热沉块,包括陶瓷块,所述陶瓷块上设有形成导电电路的金属层花纹,其特征在于:所述金属层花纹包括位于所述陶瓷块表面的钛金层、位于所述钛金层表面的铂金层、及位于所述铂金层表面的黄金层。
2.根据权利要求1所述的一种热沉块,其特征在于:所述陶瓷块为氮化铝陶瓷块,所述氮化铝陶瓷块的横截面为直角梯形,所述氮化铝陶瓷块的一个侧面为斜面,与该斜面相对的一个侧面上设有所述金属层花纹。
3.根据权利要求2所述的一种热沉块,其特征在于:所述斜面倾斜角度为5-12°。
4.根据权利要求2所述的一种热沉块,其特征在于:所述钛金层厚度为0.03-0.05mm,所述铂金层厚度为0.06-0.08mm,所述黄金层厚度为0.04-0.06mm。
5.一种热沉块加工工艺,其特征在于,其包括如下步骤:
将一大片的氮化铝陶瓷块进行清洗;

【专利技术属性】
技术研发人员:王红
申请(专利权)人:苏州文迪光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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