一种绝缘基板的制备方法及功率器件封装方法技术

本发明专利技术提供一种绝缘基板的制备方法及功率器件封装方法，该制备方法包括按照第一预设尺寸的凹槽模具在导热板上切割第一凹槽，在第一凹槽内打印绝缘材料，并对第一凹槽内的绝缘材料进行刻蚀，形成第二凹槽，在第二凹槽内放置微通道模具，以在微通道模具上表面打印绝缘材料，使在微通道模具的上表面打印的绝缘材料与第一凹槽内的绝缘材料形成绝缘层，再通过在导热板的上表面沉积第一导热材料，使导热板闭合，从而形成第一导热层，然后在移除微通道模具之后形成的微通道中注入冷却液，得到集成有散热微通道的绝缘基板。功率器件产生的热量只经过集成有散热微通道的绝缘基板的第一导热层和绝缘层就能到达微通道，降低了功率器件封装结构的结壳热阻。装结构的结壳热阻。装结构的结壳热阻。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘基板的制备方法及功率器件封装方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种绝缘基板的制备方法及功率器件封装方法。

技术介绍

[0002]随着半导体技术发展和应用场景延伸，电子产品朝着小型化、多功能化、集成化和高功率化等方向发展，功率器件功率密度和工作温度不断提升，使得功率器件长期工作在高温等恶劣环境中，从而严重影响功率器件使用寿命和性能表现。因此，迫切需要开发散热技术降低功率器件结温、保证功率器件高质量和高可靠运行工作。
[0003]在功率器件封装结构中，既要实现对功率器件的散热，又要保证绝缘和导电的功能，因此，现有功率器件封装结构通常会在与功率器件焊接的传统绝缘基板和散热器之间加入三层结构的厚铜基板，以在实现散热的同时保证绝缘和导电的功能；但是这种封装结构导致了功率器件的热量从结到散热器要经过的材料层数较多，结壳热阻较大，散热效果不理想。
[0004]因此，本领域人员急需制备一种具有散热功能的绝缘基板，该绝缘基板在为功率器件进行散热时，应尽可能减小功率器件的热量从结到散热器经过的材料层数，以降低结壳热阻。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种绝缘基板的制备方法及功率器件封装方法，采用所述绝缘基板的制备方法所制备的绝缘基板用于功率器件封装时，可以减少功率器件产生的热量从结到散热器经过的材料层数，以降低功率器件封装结构的结壳热阻，进而增强对功率器件的散热效果。
[0006]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本专利技术实施例第一方面公开了一种绝缘基板的制备方法，包括：按照第一预设尺寸的凹槽模具在预备的导热板上进行切割，得到第一凹槽，所述第一凹槽开口方向为所述导热板的上表面；在所述第一凹槽内打印绝缘材料；按照第二预设尺寸对所述第一凹槽内的所述绝缘材料进行刻蚀，形成第二凹槽，所述第二预设尺寸小于所述第一预设尺寸；在所述第二凹槽内放置微通道模具，所述微通道模具的上表面面向所述第二凹槽的开口方向；在所述微通道模具的上表面打印绝缘材料，与所述第一凹槽内的绝缘材料形成绝缘层；在所述导热板的上表面沉积第一预设厚度的第一导热材料，使所述导热板闭合，形成第一导热层；
移除所述微通道模具；在移除所述微通道模具之后的微通道中注入冷却液，得到集成有散热微通道的绝缘基板。
[0007]可选的，按照第二预设尺寸对所述第一凹槽内的所述绝缘材料进行刻蚀，形成第二凹槽之后，还包括：在所述第二凹槽内沉积第二导热材料；按照第三预设尺寸对所述第二凹槽内的第二导热材料进行切割，形成第三凹槽，所述第三预设尺寸小于所述第二预设尺寸；在所述第三凹槽内放置微通道模具，所述微通道模具的上表面面向所述第三凹槽的开口方向；在所述导热板的上表面沉积第二预设厚度的第二导热材料，使所述导热板闭合；除去沉积在所述绝缘材料位置的第二预设厚度的第二导热材料，与所述第二凹槽内的第二导热材料形成第二导热层；在所述第二导热层表面打印绝缘材料，与所述第一凹槽内的绝缘材料形成绝缘层；在所述绝缘层表面沉积第三预设厚度的第三导热材料，使所述导热板闭合，形成第一导热层；移除所述微通道模具；在移除所述微通道模具之后的微通道中注入冷却液，得到集成有散热微通道的绝缘基板。
[0008]可选的，按照第四预设厚度在所述微通道模具的上表面打印绝缘材料，所述第四预设厚度小于所述第一凹槽的槽底至所述导热板的下表面的最短距离。
[0009]可选的，在所述导热板上切割一个或多个第一凹槽；对应所述第一凹槽若形成一个第二凹槽，在所述第二凹槽内放置方形、蛇形、锥形、圆形中的一种微通道模具；对应所述第一凹槽若形成多个第二凹槽，在每个所述第二凹槽内放置相同或不同的方形、蛇形、锥形、圆形中的一种微通道模具。
[0010]可选的，在所述导热板上切割一个或多个第一凹槽；对应所述第一凹槽若形成一个第三凹槽，在所述第三凹槽内放置方形、蛇形、锥形、圆形中的一种微通道模具；若形成的第三凹槽数量为多个，在每个所述第三凹槽内放置相同或不同的方形、蛇形、锥形、圆形中的一种微通道模具。
[0011]可选的，预备铜制的导热板或预备铝制的导热板。
[0012]可选的，打印陶瓷或氮化铝绝缘材料。
[0013]可选的，在所述导热板的上表面沉积第一预设厚度的铜或铝，使所述导热板闭合，形成第一导热层。
[0014]可选的，在所述导热板的上表面沉积第二预设厚度的铜或铝，使所述导热板闭合；除去沉积在所述绝缘材料位置的铜或铝，与所述第二凹槽内的导热材料形成第二导热层；
在所述绝缘层表面沉积第三预设厚度的铜或铝，使所述导热板闭合，形成第一导热层。
[0015]本专利技术实施例第二方面公开了一种功率器件封装方法，包括：在芯片的第一表面和/或第二表面焊接集成有散热微通道的绝缘基板，所述集成有散热微通道的绝缘基板根据本专利技术实施例第一方面公开的一种绝缘基板的制备方法进行制备。
[0016]基于上述本专利技术实施例提供的绝缘基板的制备方法，该绝缘基板的制备方法包括按照第一预设尺寸的凹槽模具在导热板上切割第一凹槽，在切割得到的第一凹槽内打印绝缘材料，并按照第二预设尺寸对第一凹槽内的绝缘材料进行刻蚀，形成第二凹槽，在第二凹槽内放置微通道模具，以在微通道模具的上表面打印绝缘材料，使得在微通道模具的上表面打印的绝缘材料与第一凹槽内的绝缘材料形成绝缘层，再通过在导热板的上表面沉积第一预设厚度的第一导热材料，使导热板闭合，从而导热板与沉积在导热板上表面的第一导热材料形成第一导热层，然后移除微通道模具，在微通道模具形成的微通道中注入冷却液，得到集成有散热微通道的绝缘基板。
[0017]在本专利技术实施例中，功率器件产生的热量只经过集成有散热微通道的绝缘基板的第一导热层和绝缘层就能到达微通道，即热量只经过两层材料就能到达微通道，进而利用微通道中的冷却液进行散热，极大减少了热量经过的材料层数，有效降低了功率器件封装结构的结壳热阻；同时，采用增材打印的方式将散热微通道集成在绝缘基板上，不仅制备灵活，还减小了功率器件封装结构的体积。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例提供的一种绝缘基板的制备方法所制备的绝缘基板的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种绝缘基板的制备方法的流程图；图3为切割导热板后的一实施例的剖视图；图4为根据图3打印绝缘材料后的一实施例的剖视图；图5为根据图4刻蚀绝缘材料后的一实施例的剖视图；图6为根据图5放置微通道模具后的一实施例的剖视图；图7为根据图6打印绝缘材料后的一实施例的剖视图；图8为根据图7沉积第一导热材料后的一实施例的剖视图；图9为根据图8移除微通道模具后的一实施例的剖视图；图10为本专利技术实施例提供的另一种绝缘基板的制备方法的流程图；图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝缘基板的制备方法，其特征在于，包括：按照第一预设尺寸的凹槽模具在预备的导热板上进行切割，得到第一凹槽，所述第一凹槽开口方向为所述导热板的上表面；在所述第一凹槽内打印绝缘材料；按照第二预设尺寸对所述第一凹槽内的所述绝缘材料进行刻蚀，形成第二凹槽，所述第二预设尺寸小于所述第一预设尺寸；在所述第二凹槽内放置微通道模具，所述微通道模具的上表面面向所述第二凹槽的开口方向；在所述微通道模具的上表面打印绝缘材料，与所述第一凹槽内的绝缘材料形成绝缘层；在所述导热板的上表面沉积第一预设厚度的第一导热材料，使所述导热板闭合，形成第一导热层；移除所述微通道模具；在移除所述微通道模具之后的微通道中注入冷却液，得到集成有散热微通道的绝缘基板。2.根据权利要求1所述的绝缘基板的制备方法，其特征在于，按照第二预设尺寸对所述第一凹槽内的所述绝缘材料进行刻蚀，形成第二凹槽之后，还包括：在所述第二凹槽内沉积第二导热材料；按照第三预设尺寸对所述第二凹槽内的第二导热材料进行切割，形成第三凹槽，所述第三预设尺寸小于所述第二预设尺寸；在所述第三凹槽内放置微通道模具，所述微通道模具的上表面面向所述第三凹槽的开口方向；在所述导热板的上表面沉积第二预设厚度的第二导热材料，使所述导热板闭合；除去沉积在所述绝缘材料位置的第二预设厚度的第二导热材料，与所述第二凹槽内的第二导热材料形成第二导热层；在所述第二导热层表面打印绝缘材料，与所述第一凹槽内的绝缘材料形成绝缘层；在所述绝缘层表面沉积第三预设厚度的第三导热材料，使所述导热板闭合，形成第一导热层；移除所述微通道模具；在移除所述微通道模具之后的微通道中注入冷却液，得到集成有散热微通道的绝缘基板。3.根据权利要求1所述的绝缘基板的制备方法，按照第四预设厚度在所述微通道模具的上表面打印绝缘材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弛，
申请(专利权)人：杭州飞仕得科技有限公司，
类型：发明
国别省市：