散热基板、功率模块与散热基板制备方法技术

本发明专利技术公开了一种散热基板、功率模块与散热基板制备方法，散热基板包括陶瓷基板；第一金属层，连接于陶瓷基板的第一侧面，具有多个第一导电线路；第二金属层，连接于陶瓷基板的所述第一侧面，具有多个第二导电线路；第三金属层，连接于陶瓷基板与第一侧面相对设置的第二侧面；相邻第一导电线路之间的最小间距大于相邻第二导电线路之间的最小间距，和/或，第一导电线路的最小线宽大于第二导电线路的最小线宽。本发明专利技术中第一金属层与第二金属层均连接于陶瓷基板的同一侧表面，能够改善键合线因冲击或者震动变形而引起的一系列问题。此外，本发明专利技术的散热基板还有助于减少功率模块的体积。发明专利技术的散热基板还有助于减少功率模块的体积。发明专利技术的散热基板还有助于减少功率模块的体积。

【技术实现步骤摘要】
散热基板、功率模块与散热基板制备方法


[0001]本专利技术涉及功率模块制备
，尤其是涉及一种散热基板、功率模块与散热基板制备方法。

技术介绍

[0002]智能功率模块内部包括有多种芯片，例如控制芯片与功率芯片，相关技术中，功率芯片以散热基板作为安装载体，控制芯片以框架作为安装载体，功率芯片与控制芯片之间通过引线进行导通。目前的智能功率模块存在以下问题：由于散热基板与框架之间存在较大的高度差，因此连接功率芯片与控制芯片的引线较长，容易因转运过程中的震动或者封装过程中封装材料的冲击而导致引线之间直接接触或引线断开，从而引发短路或断路故障；此外，受限于框架的制程，框架上线路的线宽与相邻线路之间的距离都需要保持在一定尺寸以上，制约了功率模块的小型化。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种散热基板，能够改善引线变形的问题，并有助于实现功率模块的小型化。
[0004]本专利技术还提出了应用前述散热基板的功率模块，以及前述散热基板的制备方法。
[0005]根据本专利技术第一实施例的散热基板，用于连接芯片，包括：
[0006]陶瓷基板；
[0007]第一金属层，连接于所述陶瓷基板的第一侧面，具有多个第一导电线路；
[0008]第二金属层，连接于所述陶瓷基板的所述第一侧面，具有多个第二导电线路；
[0009]第三金属层，连接于所述陶瓷基板与所述第一侧面相对设置的第二侧面；
[0010]其中，相邻所述第一导电线路之间的最小间距大于相邻所述第二导电线路之间的最小间距，和/或，所述第一导电线路的最小线宽大于所述第二导电线路的最小线宽。
[0011]根据本专利技术第一实施例的散热基板，至少具有如下有益效果：
[0012]第一金属层与第二金属层均连接于陶瓷基板的同一侧表面，第一金属层与第二金属层之间的高度差较小，当第一金属层连接功率芯片、第二金属层连接控制芯片时，功率芯片和控制芯片之间的高度差也较小，从而能够缩短键合线的长度，此外，第一金属层与第二金属层同时连接于陶瓷基板，因此功率芯片和控制芯片之间不会产生相对震动，以上均能够改善键合线因冲击或者震动变形而引起的一系列问题。
[0013]另一方面，与传统功率模块的导电线路相比，本实施例的第二导电线路设置于散热基板上，不受框架制程的限制，因此在满足控制芯片的电流要求的基础上，相邻第二导电线路之间的最小间距可以小于相邻第一导电线路之间的最小间距，和/或，第二导电线路的最小线宽小于第一导电线路的最小线宽，如此，可以减少功率模块的体积。
[0014]在本专利技术的其他实施例中，相邻所述第一导电线路之间的最小间距为350μm至800μm，相邻所述第二导电线路之间的最小间距为50μm至200μm；
[0015]和/或，所述第一导电线路的最小线宽为350μm至800μm，所述第二导电线路的最小线宽为65μm至200μm。
[0016]在本专利技术的其他实施例中，所述第一金属层的厚度大于所述第二金属层的厚度。
[0017]在本专利技术的其他实施例中，所述第一金属层的厚度为200μm至500μm，第二金属层的厚度为50μm至75μm。
[0018]在本专利技术的其他实施例中，所述第一导电线路的载流量小于或者等于200A，所述第二导电线路的载流量小于或者等于50A，且所述第一导电线路的载流量大于所述第二导电线路的载流量。
[0019]根据本专利技术第二实施例的散热基板，用于连接芯片，包括：
[0020]陶瓷基板；
[0021]第一金属层，连接于所述陶瓷基板的第一侧面，具有多个第一导电线路；
[0022]第二金属层，连接于所述陶瓷基板的所述第一侧面，具有多个第二导电线路；
[0023]第三金属层，连接于所述陶瓷基板与所述第一侧面相对设置的第二侧面；
[0024]其中，所述第一金属层的厚度大于所述第二金属层的厚度。
[0025]根据本专利技术第三实施例的功率模块，包括：
[0026]前述的散热基板；
[0027]功率芯片，连接于所述第一金属层；
[0028]第一框架，连接于所述第一金属层；
[0029]第二框架，连接于所述第二金属层。
[0030]在本专利技术的其他实施例中，所述功率模块还包括控制芯片与第一引线，所述控制芯片连接于所述第二金属层，所述第一引线连接于所述控制芯片与所述功率芯片。
[0031]在本专利技术的其他实施例中，所述功率模块还包括控制芯片、第二引线与第三引线，定义多个所述第二导电线路中的至少一个为安装线路，至少另一个为过渡线路，所述控制芯片连接于所述第二金属层，所述第二引线连接于所述控制芯片与所述过渡线路，所述第三引线连接于所述过渡线路与所述功率芯片。
[0032]根据本专利技术第四实施例的散热基板制备方法，包括以下步骤：
[0033]准备陶瓷基板，所述陶瓷基板的第一侧面具有第一区域与第二区域；
[0034]通过直接覆铜工艺在所述陶瓷基板的所述第一区域制备第一金属层，所述第一金属层具有多个第一导电线路；
[0035]通过直接镀铜工艺在所述陶瓷基板的所述第二区域制备第二金属层，所述第二金属层具有多个第二导电线路；
[0036]其中，相邻所述第一导电线路之间的最小间距大于相邻所述第二导电线路之间的最小间距，和/或，所述第一导电线路的最小线宽大于所述第二导电线路的最小线宽。
[0037]在本专利技术的其他实施例中，所述通过直接覆铜工艺在所述陶瓷基板的所述第一区域制备所述第一金属层，并通过直接镀铜工艺在所述陶瓷基板的所述第二区域制备第二金属层的方法包括：
[0038]准备第一金属基板，将所述第一金属基板连接于所述陶瓷基板的所述第一侧面，并覆盖至少部分所述第一区域与至少部分所述第二区域；
[0039]对所述第一金属基板进行蚀刻，以形成所述第一金属层，并露出所述第二区域；
[0040]在露出的所述第二区域形成金属膜；
[0041]对所述金属膜进行电镀以形成第二金属基板；
[0042]对所述第二金属基板进行蚀刻，以形成所述第二金属层。
[0043]在本专利技术的其他实施例中，所述通过直接覆铜工艺在所述陶瓷基板的所述第一区域制备所述第一金属层，并通过直接镀铜工艺在所述陶瓷基板的所述第二区域制备第二金属层的方法包括：
[0044]准备第一金属基板，将所述第一金属基板连接于所述陶瓷基板的所述第一侧面，并至少覆盖所述第一区域，且所述金属基板的所述第二区域保持为露出状态；
[0045]对所述第一金属基板进行蚀刻，以形成所述第一金属层；
[0046]在露出的所述第二区域形成金属膜；
[0047]对所述金属膜的进行电镀以形成第二金属基板；
[0048]对所述第二金属基板进行蚀刻，以形成所述第二金属层。
[0049]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.散热基板，用于连接芯片，其特征在于，包括：陶瓷基板；第一金属层，连接于所述陶瓷基板的第一侧面，具有多个第一导电线路；第二金属层，连接于所述陶瓷基板的所述第一侧面，具有多个第二导电线路；第三金属层，连接于所述陶瓷基板与所述第一侧面相对设置的第二侧面；其中，相邻所述第一导电线路之间的最小间距大于相邻所述第二导电线路之间的最小间距，和/或，所述第一导电线路的最小线宽大于所述第二导电线路的最小线宽。2.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于，相邻所述第一导电线路之间的最小间距为350μm至800μm，相邻所述第二导电线路之间的最小间距为50μm至200μm；和/或，所述第一导电线路的最小线宽为350μm至800μm，所述第二导电线路的最小线宽为65μm至200μm。3.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于，所述第一金属层的厚度大于所述第二金属层的厚度。4.根据权利要求3所述的散热基板，其特征在于，所述第一金属层的厚度为200μm至500μm，第二金属层的厚度为50μm至75μm。5.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于，所述第一导电线路的载流量小于或者等于200A，所述第二导电线路的载流量小于或者等于50A，且所述第一导电线路的载流量大于所述第二导电线路的载流量。6.散热基板，用于连接芯片，其特征在于，包括：陶瓷基板；第一金属层，连接于所述陶瓷基板的第一侧面，具有多个第一导电线路；第二金属层，连接于所述陶瓷基板的所述第一侧面，具有多个第二导电线路；第三金属层，连接于所述陶瓷基板与所述第一侧面相对设置的第二侧面；其中，所述第一金属层的厚度大于所述第二金属层的厚度。7.功率模块，其特征在于，包括：权利要求1至6中任一项所述的散热基板；功率芯片，连接于所述第一金属层；第一框架，连接于所述第一金属层；第二框架，连接于所述第二金属层。8.根据权利要求7所述的功率模块，其特征在于，所述功率模块还包括控制芯片与第一引线，所述控制芯片连接于所述第二金属层，所述第一引线连接于所述控制芯片与所述功率芯片。9.根据权利要求7所述的功率模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑楠楠，陈峤，梁琳，冯清茗，
申请(专利权)人：深圳赛意法微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：