一种制备高散热陶瓷封装基板的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备高散热的陶瓷封装基板的方法，包括以下步骤：在清洗后的陶瓷基板上激光标刻形成金属化线路图案，获得厚度为0.5~30μm的混合物层，该混合物层由氧化物与单质金属构成；在金属化线路图案区域进行化学镀铜，形成厚度为0.1～50μm的粘结层；在粘结层上镀厚度为5～500μm的导电层；然后将陶瓷基板放入烧结炉进行烧结；最后对陶瓷基板进行表面处理，得到附着有光亮的金属导线的陶瓷封装基板。本发明专利技术在陶瓷基板上直接制备导电线路，有效简化工艺流程，提高产品良率与可靠性，是一种低成本制备半导体器件封装基板的途径。

A method of preparing high heat dissipation ceramic packaging substrate

【技术实现步骤摘要】
一种制备高散热陶瓷封装基板的方法
本专利技术涉及一种制备高散热的陶瓷封装基板的方法。
技术介绍
氮化铝陶瓷以其良好的导热性、气密性、绝缘性，以及与硅材料接近的热膨胀系数的特性，成为大功率LED、大规模集成电路模块电子封装的理想材料。陶瓷材料基底上制备导电金属线路，即金属化工艺，是电子封装产业的关键技术。目前陶瓷基板金属化方法主要有两种。一种是通过高温烧结使Al2O3与Cu-O发生共晶液相反应形成中间相的CuAlO2而实现Cu层与陶瓷的牢固结合。但是，该工艺需要多次烧结，对氧含量要求极高难以控制，工艺流程繁琐导致产品良率难以提高。另外一种是通过溅射等方式在陶瓷金基板上形成金属薄膜，然后采用电镀等方式对金属薄膜进行加厚，通过刻蚀形成金属线路。该工艺需要昂贵的溅射设备使生产成本居高不下。同时，这两种工艺都属于减法操作，需要进行光刻或者化学刻蚀等后续工序才能形成电路图案，不但增加了制造成本，而且不利于环保。利用激光能量集中、定向性准确等特点进行精密加工是近几年发展起来的陶瓷基板金属化方法。激光的高能量辐射使陶瓷基板中的单晶相分解而在陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备高散热的陶瓷封装基板的方法，包括以下步骤：/n在清洗后的陶瓷基板上激光标刻形成金属化线路图案，获得厚度为0.5～30μm的混合物层，该混合物层由氧化物与单质金属构成；/n在金属化线路图案区域进行化学镀铜，形成厚度为0.1～50μm的粘结层；/n在粘结层上镀厚度为5～500μm的导电层；/n然后将陶瓷基板放入烧结炉进行烧结，所述陶瓷基板烧结采用的烧结温度为200～2000度，烧结气氛为真空，或者空气、氮气、氢气、氧气和氩气中的任一种或至少两种的混合；/n最后对陶瓷基板进行表面处理，得到附着有光亮的金属导线的陶瓷封装基板。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备高散热的陶瓷封装基板的方法，包括以下步骤：
在清洗后的陶瓷基板上激光标刻形成金属化线路图案，获得厚度为0.5～30μm的混合物层，该混合物层由氧化物与单质金属构成；
在金属化线路图案区域进行化学镀铜，形成厚度为0.1～50μm的粘结层；
在粘结层上镀厚度为5～500μm的导电层；
然后将陶瓷基板放入烧结炉进行烧结，所述陶瓷基板烧结采用的烧结温度为200～2000度，烧结气氛为真空，或者空气、氮气、氢气、氧气和氩气中的任一种或至少两种的混合；
最后对陶瓷基板进行表面处理，得到附着有光亮的金属导线的陶瓷封装基板。


2.根据权利要求1所述的制备高散热的陶瓷封装基板的方法，其特征在于，所述陶瓷基板为氧化铝、氮化铝或氧化锆陶瓷材料制成。


3.根据权利要求1所述的制备高散热的陶瓷封装基板的方法，其特征在于，所述激光标刻金属化线路图案，是采用激光器在清洗后的陶瓷基板上按照设定好的线路图案来回扫描，在预定线路上形成导电混合层。


4.根据权利要求1所述的制备高散热的陶瓷封装基板的方法，其特征在于，所述对金属化线路图案区域进行化学镀铜，是将陶瓷基板放置在20～70℃的化学镀铜液中浸泡5～45min，使金属化线路区域形成粘结层，化学镀铜液为硫酸铜5～20g/L、硫酸镍0.2～0.6g/...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞彦召，刘南柳，王永志，王琦，张国义，
申请(专利权)人：北京大学东莞光电研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44