陶瓷基板和功率模块的制备方法及相应设备技术

本发明专利技术提供了一种陶瓷基板和功率模块的制备方法及相应设备，其中，所述陶瓷基板的制备方法包括步骤:S1、在陶瓷基材的安装面上刷涂一层银胶；S2、在所述银胶上贴设一层铜箔，然后对所述陶瓷基材和所述铜箔进行压合；S3、在压合后的所述铜箔上贴设感光膜，然后依次通过显影和第一次清洗去除所述铜箔无需保留的部分上的所述感光膜；S4、通过蚀刻去除所述铜箔无需保留的部分，然后撕下剩余的所述感光膜；S5、通过第二次清洗去除所述铜箔无需保留的部分下的银胶，从而得到所述陶瓷基板。本发明专利技术中陶瓷基板的制备方法无需用到常规生产过程中的溅射设备，且工艺相对于溅射工艺更简单，成本更低。本更低。本更低。

【技术实现步骤摘要】
陶瓷基板和功率模块的制备方法及相应设备


[0001]本专利技术涉及电子器件
，尤其涉及一种陶瓷基板和功率模块的制备方法及相应设备。

技术介绍

[0002]功率器件即模块化的智能功率系统MIPS(Module Intelligent Power System、功率模块、智能功率模块)，其是一种将电力电子和集成电路技术相结合的功率驱动类产品，MIPS不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起，而且还内藏有过电压、过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU或DSP作中断处理。它主要由高速低工耗的管芯和优化的门级驱动电路以及快速保护电路构成，即使发生负载事故或使用不当，也可以保证MIPS自身不受损坏。
[0003]但伴随着节能减排的需求及半导体技术的进步，越来越多的功率模块被应用到家电及新能源汽车等产品上。功率模块工作时其内部功率元器件会产生高热量，这就对其模块的散热性能要求较高。
[0004]较小功率的MIPS模块是封装在铝基板上的，铝有很好的导热性能但同时铝又是导体，因此铝基板的铝基与电路层之间需要设有一层绝缘层，而绝缘层由于导热系数小，所以会影响铝基板的导热性能，因此绝缘层需要做的很薄，但这又使模块的功率不能做的太大以免大电流损坏绝缘层从而导致短路。
[0005]大功率的MIPS模块一般使用陶瓷基板，氧化铝陶瓷有很好的导热性且又是绝缘材料，现有陶瓷基板的制作过程是通过溅射的方式以使陶瓷表面金属化，然后在金属化表面蚀刻生成电路，最后电镀使电路层增厚的，这种通过溅射的工艺制备陶瓷基板，不仅导致工艺复杂，其造价还高，严重影响了陶瓷基板的普及。

技术实现思路

[0006]针对以上相关技术的不足，本专利技术提出一种陶瓷基板的制备方法，以解决现有陶瓷基板通过溅射工艺制备而导致工艺复杂且造价高的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，第一方面，本专利技术提供了一种陶瓷基板的制备方法，包括以下步骤:
[0008]S1、在陶瓷基材的安装面上刷涂一层银胶；
[0009]S2、在所述银胶上贴设一层铜箔，然后对所述陶瓷基材和所述铜箔进行压合；
[0010]S3、在压合后的所述铜箔上贴设感光膜，然后依次通过显影和第一次清洗去除所述铜箔无需保留的部分上的所述感光膜；
[0011]S4、通过蚀刻去除所述铜箔无需保留的部分，然后撕下剩余的所述感光膜；
[0012]S5、通过第二次清洗去除所述铜箔无需保留的部分下的银胶，从而得到所述陶瓷基板。
[0013]优选的，所述步骤S1中，在陶瓷基材的安装面上刷涂一层银胶的具体步骤为：先将
所述陶瓷基材放置到治具中，然后将所述陶瓷基材连同所述治具一起放置到胶印刷机上，最后通过所述胶印刷机对所述陶瓷基础的安装架刷涂所述银胶；其中，所述银胶的厚度为0.2mm。
[0014]优选的，所述步骤S2中，在所述银胶上贴设一层铜箔的步骤具体为：先选取与所述陶瓷基材的安装面匹配的所述铜箔，然后将所述铜箔的一边与所述银胶的一边接触，最后通过滚筒在所述铜箔的表面滚动，以使所述铜箔完全贴设于所述银胶上。
[0015]优选的，所述步骤S2中，对所述陶瓷基材和所述铜箔进行压合的步骤具体为：先将所述陶瓷基材和所述铜箔连同所述治具一起放置到层压机中，然后启动所述层压机抽真空并对所述陶瓷基材和所述铜箔进行所述压合；其中，所述层压机抽真空后的施加压力为200psi，所述压合的过程为175℃的条件下保持1h。
[0016]优选的，所述步骤S3中，依次通过显影和第一次清洗去除所述铜箔无需保留的部分上的所述感光膜的具体步骤为：先采用紫外光对所述铜箔需要保留的部分上的所述感光膜进行照射，然后采用碱性溶液对所述感光膜进行所述第一次清洗，以去除所述铜箔无需保留的部分上的所述感光膜。
[0017]优选的，所述步骤S4中，通过蚀刻去除所述铜箔无需保留的部分的具体步骤为：采用强碱性溶液对所述铜箔进行所述蚀刻，以去除所述铜箔无需保留的部分。
[0018]优选的，所述步骤S5中，通过第二次清洗去除所述铜箔无需保留的部分下的银胶的具体步骤为：先将蚀刻后的所述陶瓷基材放入到装有丙酮的超声波清洗机中进行化学清洗，然后将化学清洗后的所述陶瓷基材放置到装有去离子水的所述超声波清洗机中进行洁净清洗，从而去除所述铜箔无需保留的部分下的银胶；其中，所述化学清洗的过程中，所述丙酮的温度为50摄氏度，清洗的时间为30分钟，所述洁净清洗的过程中，清洗的时间为5分钟。
[0019]第二方面，本专利技术提供了一种陶瓷基板，所述陶瓷基板通过如上所述的陶瓷基板的制备方法制成。
[0020]第三方面,本专利技术提供了一种功率模块的制备方法，包括以下步骤：
[0021]S6、在陶瓷基板中铜箔的多个安装位分别刷上熔点为220摄氏度的锡膏，以形成多个焊点；所述陶瓷基板使用的是如权利要求8所述的陶瓷基板；
[0022]S7、将多个引脚分别贴装到所述铜箔上；
[0023]S8、采用峰值温度为230℃的回流炉将多个元器件固化到多个所述焊点上；
[0024]S9、在多个元器件之间、所述元器件与所述焊点之间分别焊接铝线，以实现所述元器件之间、所述元器件与所述铜箔之间的电连接；
[0025]S10、通过注塑的方式将所述元器件和所述铜箔的外露部分封装于塑封料内；
[0026]S11、依次通过冲载及折弯将所述引脚制成所需的形状，以得到功率模块。
[0027]第四方面，一种功率模块，所述功率模块通过如上所述的功率模块的制备方法制成。
[0028]与现有技术相比，本专利技术中的陶瓷基板的制备方法通过使用银胶将铜箔紧密贴合在陶瓷基材的表面以制备形成陶瓷基板，从而无需用到常规生产过程中的溅射设备，且工艺相对于溅射工艺更简单，成本更低。
附图说明
[0029]下面结合附图详细说明本专利技术。通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解。附图中：
[0030]图1为本专利技术实施列提供的一种陶瓷基板的制备方法的步骤流程图；
[0031]图2为本专利技术实施列提供的陶瓷基材、银胶以及铜箔进行压合后的结构示意图；
[0032]图3为本专利技术实施列提供的去除铜箔无需保留的部分上的感光膜的结构示意图；
[0033]图4为本专利技术实施列提供的去除铜箔无需保留的部分的结构示意图；
[0034]图5为本专利技术实施列提供的一种陶瓷基板的结构示意图；
[0035]图6为本专利技术实施列提供的一种功率模块的制备方法的步骤流程图；
[0036]图7为本专利技术实施列提供的一种功率模块的截面示意图；
[0037]图8为本专利技术实施列提供的一种功率模块的立体结构示意图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0039]在此记载的具体实施方式/实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:S1、在陶瓷基材的安装面上刷涂一层银胶；S2、在所述银胶上贴设一层铜箔，然后对所述陶瓷基材和所述铜箔进行压合；S3、在压合后的所述铜箔上贴设感光膜，然后依次通过显影和第一次清洗去除所述铜箔无需保留的部分上的所述感光膜；S4、通过蚀刻去除所述铜箔无需保留的部分，然后撕下剩余的所述感光膜；S5、通过第二次清洗去除所述铜箔无需保留的部分下的银胶，从而得到所述陶瓷基板。2.如权利要求1所述的陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，在陶瓷基材的安装面上刷涂一层银胶的具体步骤为：先将所述陶瓷基材放置到治具中，然后将所述陶瓷基材连同所述治具一起放置到胶印刷机上，最后通过所述胶印刷机对所述陶瓷基础的安装架刷涂所述银胶；其中，所述银胶的厚度为0.2mm。3.如权利要求2所述的陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，在所述银胶上贴设一层铜箔的步骤具体为：先选取与所述陶瓷基材的安装面匹配的所述铜箔，然后将所述铜箔的一边与所述银胶的一边接触，最后通过滚筒在所述铜箔的表面滚动，以使所述铜箔完全贴设于所述银胶上。4.如权利要求3所述的陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，对所述陶瓷基材和所述铜箔进行压合的步骤具体为：先将所述陶瓷基材和所述铜箔连同所述治具一起放置到层压机中，然后启动所述层压机抽真空并对所述陶瓷基材和所述铜箔进行所述压合；其中，所述层压机抽真空后的施加压力为200psi，所述压合的过程为175℃的条件下保持1h。5.如权利要求1所述的陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，依次通过显影和第一次清洗去除所述铜箔无需保留的部分上的所述感光膜的具体步骤为：先采用紫外光对所述铜箔需要保留的部分上的所述感光...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，
申请(专利权)人：广东汇芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：