一种激光器用厚膜金属化陶瓷热沉及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种激光器用厚膜金属化陶瓷热沉及其制备方法，包括截面呈矩形的基体和设置在所述基体表面的金属化材料，所述金属化材料为分别印刷在基体两个相邻侧面上的厚膜金属化Au图形和厚膜金属化PdAg图形，在图形连接处，设置有倾斜倒角，所述倾斜倒角使所述基体的截面呈五边形；在所述厚膜金属化Au图形和倾斜倒角的连接处，且在所述厚膜金属化Au图形的下方，还印刷有一个厚膜金属化PdAg窄带。本发明专利技术通过在基体上设置倾斜倒角，可使得PdAg浆料在倒角处蓄留，保证厚膜金属化Au图形和厚膜金属化PdAg图形的导通可靠性，PdAg窄带还能够避免焊接时锡焊料吃金可能产生的断路现象。免焊接时锡焊料吃金可能产生的断路现象。免焊接时锡焊料吃金可能产生的断路现象。

【技术实现步骤摘要】
一种激光器用厚膜金属化陶瓷热沉及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光电器件封装
，具体地说是涉及一种激光器用厚膜金属化陶瓷热沉及其制备方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，侧面金属化载体热沉一般是采用薄膜工艺制备，正面(用于粘贴激光器芯片)和侧面(用于PCB板焊接)金属化的表层只能是同种材料，如Au。Au和PCB板金属化层间一般采用含锡低温焊料焊接，Au和焊料中的Sn之间易生产金属间化合物AuSn4，产生金脆，从而降低了焊接的可靠性。同时薄膜工艺制备有成本高，生产周期长等缺点。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种采用厚膜金属化方案的激光器用厚膜金属化陶瓷热沉，可以满足高可靠性的焊接要求。
[0004]本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种激光器用厚膜金属化陶瓷热沉，包括基体和设置在基体表面的金属化材料，所述金属化材料为分别印刷在基体两个相邻侧面上的厚膜金属化Au图形和厚膜金属化PdAg图形，所述基体在所述两个相邻侧面的连接边设置有倾斜倒角，该倾斜倒角使基体垂直与两个相邻侧面的截面呈五边形，所述厚膜金属化Au图形和厚膜金属化PdAg图形均以覆盖所述倾斜倒角的方式相互连接；在所述厚膜金属化Au图形和倾斜倒角的相接处，且在所述厚膜金属化Au图形的下方，还印刷有一个平行于连接边设置的厚膜金属化PdAg窄带。
[0006]优选的，所述基体为氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷。
[0007]优选的，所述厚膜金属化Au和厚膜金属化PdAg均采用厚膜丝网印制工艺，在基体所需位置形成相应的厚膜图形。
[0008]优选的，单个所述厚膜金属化PdAg图形的宽度为100～150μm，所述厚膜金属化PdAg图形的厚度为10～20μm。
[0009]优选的，所述厚膜金属化Au厚度为10～20μm，所述厚膜金属化Au的宽度与连接的厚膜金属化PdAg图形的宽度相同。
[0010]优选的，所述厚膜金属化PdAg窄带宽度为100～150μm，厚度8～15μm。
[0011]优选的，所述PdAg浆料为9633
‑
T，所述Au浆料为8835
‑
1D。
[0012]优选的，所述基体表面的粗糙度为400
‑
800nm。
[0013]优选的，形成所述倾斜倒角的直角边边长C为0.05
±
0.02mm。
[0014]本专利技术还提供一种上述激光器用厚膜金属化陶瓷热沉的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0015]S1.将用于制备陶瓷热沉的基体进行研磨抛光处理，使其表面的粗糙度在400～800nm；
[0016]S2.采用定制倒角刀具，在基体上加工出倾斜倒角；
[0017]S3.将加工后的基体在除油液中浸泡10
±
1min后，清水洗净除油液并烘干；
[0018]S4.在基体的相应位置，丝网印制PdAg浆料，然后流平烘干并烧结，形成所述厚膜金属化PdAg图形和厚膜金属化PdAg窄带；所述丝网印制控制PdAg浆料烧结后厚膜金属化PdAg窄带厚度为8～15μm，厚膜金属化PdAg图形厚度10～20μm，宽度相等且在100～150μm；
[0019]S5.在基体的相应位置，丝网印制Au浆料，然后流平烘干并烧结，形成所述厚膜金属化Au图形；所述丝网印制控制Au浆料烧结后膜层厚度10～20μm，宽度与所述厚膜金属化PdAg图形相同，且所述Au浆料覆盖在所述厚膜金属化PdAg窄带上方。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021]1)本申请在基体的正面设置厚膜金属化Au图形，以满足与激光器芯片间金丝键合要求，侧面设置厚膜金属化PdAg图形，PdAg具有良好的可焊性及耐焊性优点，可以和PCB间进行SnAgCn，PbSnAg焊接，从而满足高可靠性焊接要求。
[0022]2)通过设置厚膜金属化PdAg窄带保证导通厚膜金属化Au和厚膜金属化PdAg，由于Au和PdAg均具有优良的导电性，且PdAg窄带的厚度设置在8～15μm，故可承载大电流，如50A脉冲电流，提高产品的实用性。
[0023]3)本专利技术特别在基体厚膜金属化Au和厚膜金属化PdAg连接处设置倾斜倒角，倾斜倒角的大小根据浆料的流淌性确定，若倒角太大，浆料不能在倒角处挂壁，会造成堆料，如果倒角太小，浆料受重力作用，不能在倒角处形成堆积。通过确定合适大小的倾斜倒角，能够保证本专利技术印刷厚膜金属化PdAg窄带时，PdAg浆料在倒角处蓄留，保证厚膜金属化Au图形和厚膜金属化PdAg图形的导通可靠性。
[0024]4)厚膜金属化PdAg窄带设置在厚膜金属化Au下方，可以理解为在厚膜金属化Au下方预制PdAg。现有技术中，Au和PCB板金属化层间一般采用含锡低温焊料焊接，Au和Sn之间一旦结合形成SnAu合金，由于SnAu合金与基体材料间无结合力，易从陶瓷基体剥离，进而导致断路，降低产品可靠性。而在厚膜金属化Au下方预制PdAg，PdAg即是焊接层又是阻挡层，能够很好地避免和PCB板焊接时所用的焊料溢到Au面，避免焊料中的Sn侵蚀Au膜层形成SnAu合金，以及避免焊接时锡焊料吃金可能产生的断路现象。
附图说明
[0025]图1为本专利技术提供的厚膜金属化热沉的结构示意图；
[0026]图2为图1中Ⅰ部分的放大图。
[0027]图中标注符号的含义如下：
[0028]10
‑
基体11
‑
倾斜倒角
[0029]20
‑
厚膜金属化Au图形
[0030]30
‑
厚膜金属化PdAg图形31
‑
厚膜金属化PdAg窄带
具体实施方式
[0031]下面结合说明书附图对本专利技术的技术方案进行说明，以便于本领域的技术人员理解。
[0032]实施例1
[0033]如图1
‑
图2所示，一种激光器用厚膜金属化陶瓷热沉，包括基体10和设置在基体10
表面的金属化材料。所述金属化材料为分别印刷在基体10两个相邻侧面上的厚膜金属化Au图形20和厚膜金属化PdAg图形30，所述基体10在厚膜金属化Au图形20和厚膜金属化PdAg图形30的连接处，设置有倾斜倒角11，倾斜倒角11的直角边边长C为0.05
±
0.02mm，倾斜倒角11使所述基体10的截面呈五边形。
[0034]在实际应用中，上述两个相邻侧面分别是指粘贴激光器芯片的正面，和与PCB板焊接的侧面，在本实施例中，正面设置厚膜金属化Au图形20用于和激光器芯片金丝键合，侧面设置厚膜金属化PdAg图形30用于提高PCB板的焊接性。
[0035]在所述厚膜金属化Au图形20和倾斜倒角11的连接处，且在所述厚膜金属化Au图形20的下方，还印刷有一个厚膜金属化PdAg窄带31，使厚膜金属化Au图形20和厚膜金属化PdAg图形30导通。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光器用厚膜金属化陶瓷热沉，包括截面呈矩形的基体(10)和设置在所述基体(10)表面的金属化材料，其特征在于，所述金属化材料为分别印刷在基体(10)两个相邻侧面上的厚膜金属化Au图形(20)和厚膜金属化PdAg图形(30)，基体(10)在所述两个相邻侧面的连接边设置有倾斜倒角(11)，该倾斜倒角(11)使所述基体(10)垂直于两个相邻侧面的截面呈五边形，所述厚膜金属化Au图形(20)和厚膜金属化PdAg图形(30)均以覆盖所述倾斜倒角(11)的方式相互连接；在所述厚膜金属化Au图形(20)和倾斜倒角(11)的相接处，且在所述厚膜金属化Au图形(20)的下方，还印刷有一个平行于连接边设置的厚膜金属化PdAg窄带(31)。2.如权利要求1所述的一种激光器用厚膜金属化陶瓷热沉，其特征在于，所述基体(10)为氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷。3.如权利要求1所述的一种激光器用厚膜金属化陶瓷热沉，其特征在于，所述厚膜金属化Au图形(20)和厚膜金属化PdAg图形(30)均采用厚膜丝网印制工艺，在基体所需位置形成相应的厚膜图形层。4.如权利要求3所述的一种激光器用厚膜金属化陶瓷热沉，其特征在于，单个所述厚膜金属化PdAg图形(30)的宽度为100～150μm，所述厚膜金属化PdAg图形(30)的厚度为10～20μm。5.如权利要求4所述的一种激光器用厚膜金属化陶瓷热沉，其特征在于，所述厚膜金属化Au图形(20)的厚度为10～20μm，其宽度与连接的厚膜金属化PdAg图形(30)的宽度相同。6.如权利要求1所述的一种激光器用厚膜金属化陶瓷热沉，其特征在于，所述厚膜金属化PdAg窄带(31)的宽度为100～150μm，厚度8～15μm。7.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李曼曼，李斌，朱善文，宋琛，
申请(专利权)人：合肥圣达电子科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：