一种铜层与陶瓷基板结合牢固的AlN陶瓷覆铜基板及其制备方法技术

本发明专利技术提供了铜层与陶瓷基板结合牢固的AlN陶瓷覆铜基板及制备方法，属于导电线路板和覆铜板领域，包括AlN陶瓷基板和附着在AlN陶瓷基板表面的铜箔层，AlN陶瓷基板表面有沟槽微结构阵列，在沟槽微结构阵列内填充有活性金属钎焊层，在AlN陶瓷基板表面还可以具有激光活化处理作用下产生的异质或/和同质活化籽晶层，籽晶层与AlN陶瓷基板紧密结合。本发明专利技术还提供了制备如上所述的结合牢固的AlN陶瓷覆铜基板的方法。本发明专利技术通过激光刻蚀、激光活化、激光刻蚀+激光活化AlN陶瓷基板，分别获得具有微结构阵列、活化籽晶层、微结构阵列+活化籽晶层的表面，再与AMB覆铜工艺结合，能显著提高AlN陶瓷基板与覆铜层的结合强度。瓷基板与覆铜层的结合强度。瓷基板与覆铜层的结合强度。

【技术实现步骤摘要】
一种铜层与陶瓷基板结合牢固的AlN陶瓷覆铜基板及其制备方法


[0001]本专利技术属于导电线路板和覆铜板领域，更具体地，涉及一种铜层与陶瓷基板结合牢固的AlN陶瓷覆铜基板及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会信息化程度的快速提高，要求集成电路向大功率、高功能密度和小型化方向发展，使得芯片工作热耗散指数级增大，对封装基板导热性和可靠性要求日益严苛。与传统的有机基板和金属基复合基板相比，陶瓷基板耐高温性强、热导率高、热膨胀系数小、机械强度高。其中，AlN基板的热导率为常用Al2O3基板的6
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8倍，且具有热膨胀系数与芯片材料Si更匹配、电性能好、无毒无害等优点，因此被普遍认为是新一代半导体基板和封装的理想材料。
[0003]为实现各类电子元器件的搭载、电气连接和高质量封装，需要对陶瓷基板表面或多层基板互联孔内部进行金属化。目前，AlN陶瓷基板表面制备金属铜层的常用方法包括化学镀铜法(ECP)、直接镀铜法(DPC)、厚膜法、直接覆铜法(DBC)和活性金属钎焊覆铜法(AMB)等多种工艺。
[0004]化学镀铜法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜层与陶瓷基板结合牢固的AlN陶瓷覆铜基板，其特征在于，其包括AlN陶瓷基板，该AlN陶瓷基板表面具有呈阵列状的沟槽微结构，在该呈阵列状的沟槽微结构内填充有活性金属钎焊层，所述AlN陶瓷基板表面附着有铜箔层。2.如权利要求1所述的一种铜层与陶瓷基板结合牢固的AlN陶瓷覆铜基板，其特征在于，呈阵列状的沟槽微结构包括阵列状线状沟槽、阵列状网格状沟槽和阵列状S形沟槽，单个沟槽的宽度d为10μm～100μm，单个沟槽的深度h为2μm～100μm，优先选择3μm～40μm；相邻沟槽间距为1.0d～4.0d，优先选择1.5d～3.0d。3.如权利要求1所述的一种铜层与陶瓷基板结合牢固的AlN陶瓷覆铜基板，在AlN陶瓷基板表面具有脉冲激光处理后产生的异质或/和同质活化籽晶层，该异质或/和同质活化籽晶层与AlN陶瓷基板呈紧密结合。4.如权利要求2所述的一种铜层与陶瓷基板结合牢固的AlN陶瓷覆铜基板，其特征在于，异质活化籽晶层材质包括Pd、Ag、Ni或/和Cu及其氧化物，同质活化籽晶层材质为Al及其氧化物。5.如权利要求1
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4任一所述的一种铜层与陶瓷基板结合牢固的AlN陶瓷覆铜基板，其特征在于，AlN陶瓷基板厚度为0.2mm～1.5mm，AlN陶瓷基板单侧或者两个侧面均附着有铜箔层，铜箔层厚度为0.018mm～1.5mm。6.如权利要求5所述的一种铜层与陶瓷基板结合牢固的AlN陶瓷覆铜基板，其特征在于，整个活性金属钎焊层厚度为5μm～100μm，优选厚度为10μm～50μm，其成分为Ti、Ag、Cu或其成分为Ti、Ag、Sn，活性金属钎焊层填满或基本填满AlN陶瓷基板表面的阵列状的沟槽微结构，以在AlN陶瓷基板和活性金属钎焊层界面处形成互锁结构。7.制备如权利要求2
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6之一所述的铜层与陶瓷基板结合牢固的AlN陶瓷覆铜基板的方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1：对AlN陶瓷基板的表面进行研磨处理，之后进行超声清洗，以获得洁净的表面；S2：采用激光作用于步骤S1获得的洁净的AlN陶瓷基板表面，在表面作用区域得到微结构阵列以及活化籽晶层；S3：采用超声清洗经步骤S2处理的AlN陶瓷表面，以去除表面因激光刻蚀产生的杂质和/或异物；S4：在经步骤S3获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟丽，曾晓雁，吴烈鑫，王怡霖，张书桓，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：