金属围坝陶瓷封装基板及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种金属围坝陶瓷封装基板及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
金属围坝陶瓷封装基板及其制备方法、应用


[0001]本专利技术属于基板封装
，具体涉及一种金属围坝陶瓷封装基板及其制备方法
、
应用
。

技术介绍

[0002]目前的封装基板常采用金属围坝封装来替代传统的注塑成型工艺，以提高封装模块的抗老化能力
。
然而，目前的金属围坝材质大多为铜，采用普通电镀的方式将铜电镀在陶瓷基板上，形成的金属围坝厚度较小；其次，由于金属铜和陶瓷基层具有不同的热膨胀系数，封装过程中会产生过大的应力，导致陶瓷基层出现暗裂问题
。
另外，铜围坝的重量较大，且铜的抗冷热震性能较差，在高频率电流通断的使用场景下，陶瓷基板在
‑
40~300℃
间不断变化，陶瓷基板容易发生断裂
。
上述问题降低了封装基板的良率，同时也降低了陶瓷基板的寿命和可靠性，使得陶瓷基板无法胜任高频率电流通断变化的应用场景
。

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，提供一种金属围坝陶瓷封装基板及其制备方法
、
应用
。
[0004]本专利技术的一方面，提出一种金属围坝陶瓷封装基板，包括：陶瓷基板本体
、
上线路层
、
下线路层
、
至少一个导通柱
、
铝围坝基底层以及铝围坝；其中，所述下线路层设置于所述陶瓷基板本体的下表面；所述上线路层与所述铝围坝基底层设置于所述陶瓷基板本体的上表面，所述铝围坝基底层围设在所述上线路层的周侧；所述至少一个导通柱穿设在所述陶瓷基板本体上，其两端分别与所述上线路层以及所述下线路层电连接；所述铝围坝设置于所述铝围坝基底层上，且所述铝围坝经熔融盐高速电镀铝形成
。
[0005]可选地，所述铝围坝的厚度范围为
550
μ
m
～
650
μ
m。
[0006]可选地，所述铝围坝包括依次层叠设置的第一铝围坝与第二铝围坝
。
[0007]本专利技术的另一方面，提出一种制备前文记载的所述的金属围坝陶瓷封装基板的方法，所述方法包括：在陶瓷基板本体上形成贯穿其厚度的通孔；在所述陶瓷基板本体的上下表面及通孔内壁形成金属层；在所述金属层上多次喷涂耐高温油墨
、
曝光显影以及熔融盐高速电镀铝，形成上线路层
、
下线路层
、
连接所述上线路层与所述下线路层的导通柱，以及围设在所述上线路层外侧的铝围坝基底层以及铝围坝
。
[0008]可选地，所述在所述金属层上多次喷涂耐高温油墨
、
曝光显影以及熔融盐高速电镀铝，形成上线路层
、
下线路层
、
连接所述上线路层与所述下线路层的导通柱，以及围设在
所述上线路层外侧的铝围坝，包括：在金属层上第一次喷涂耐高温油墨
、
曝光显影以及熔融盐高速电镀铝，形成上线路层
、
第一下线路层
、
位于所述通孔内且连接上线路层与第一下线路层的导通柱，以及围设在所述上线路层外侧的铝围坝基底层；对所述上线路层
、
所述下线路层以及所述铝围坝基底层整平处理；在整平处理后的陶瓷基板本体上第二次喷涂耐高温油墨，曝光显影以及熔融盐高速电镀铝，在所述铝围坝基底层
、
所述第一下线路层表面依次形成第一铝围坝与第二下线路层；在陶瓷基板本体上表面第三次喷涂耐高温油墨
、
曝光显影以及熔融盐高速电镀铝，在所述第一铝围坝上形成第二铝围坝
。
[0009]可选地，所述熔融盐高速电镀铝采用的电镀液包括
AlCl3‑
NaCl
‑
KCl
共晶熔融盐与加速剂
。
[0010]可选地，所述加速剂包括噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠
。
[0011]可选地，所述加速剂还包括
N,N
‑
二甲基
‑
二硫代羰基丙烷磺酸钠和
/
或四烷基铵卤化物
。
[0012]可选地，所述耐高温油墨包括有纳米
SiO2、Al2O3、
钛白粉
、
滑石粉
、ZrO2、
甲基苯基硅树脂以及丙烯酸酯
。
[0013]本专利技术的另一方面，提出一种金属围坝陶瓷封装基板的应用，采用前文记载的金属围坝陶瓷封装基板应用于
IGBT、MOSFET
以及
UVC
器件中
。
[0014]本专利技术提出一种金属围坝陶瓷封装基板及其制备方法
、
应用，金属围坝陶瓷封装基板包括：陶瓷基板本体
、
上线路层
、
下线路层
、
至少一个导通柱
、
铝围坝基底层以及铝围坝；其中，下线路层设置于陶瓷基板本体的下表面；上线路层与铝围坝基底层设置于陶瓷基板本体的上表面，铝围坝基底层围设在上线路层的周侧；至少一个导通柱穿设在陶瓷基板本体上，其两端分别与上线路层以及下线路层电连接；铝围坝设置于铝围坝基底层上，且铝围坝经熔融盐高速电镀铝形成
。
本专利技术采用高速熔融盐电镀铝形成材质为铝的铝围坝，实现了在陶瓷基板上良好的填孔工艺，进一步实现良好的正反面导通效果，同时有助于减轻最终产品的重量，塑性更好，在封装过程中产生的应力更小，在基板封装和工作时产生断裂
、
暗裂的问题大大降低
。
附图说明
[0015]图1为本专利技术一实施例的金属围坝陶瓷封装基板的结构示意图；图2为本专利技术另一实施例的金属围坝陶瓷封装基板制备方法的流程框图；图3为本专利技术另一实施例的第一预设电镀线路中的上独立线路与铝围坝基底层的电镀线路示意图；图4为本专利技术另一实施例的第一预设电镀线路中的第一下独立线路的电镀线路示意图；图5为本专利技术另一实施例的第二预设电镀线路中的第一铝围坝的电镀线路示意图；图6为本专利技术另一实施例的第二预设电镀线路中的第二下独立线路的电镀线路示
意图；图7为本专利技术另一实施例的第三预设电镀线路中的第二铝围坝的电镀线路示意图；图8为本专利技术另一实施例的阻焊层的示意图；图9为本专利技术实施例1中铝围坝电镀厚度随电镀速率变化的示意图
。
具体实施方式
[0016]为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述
。
显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护范围
。
[0017]除非另外具体说明，本专利技术中使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种金属围坝陶瓷封装基板，其特征在于，包括：陶瓷基板本体
、
上线路层
、
下线路层
、
至少一个导通柱
、
铝围坝基底层以及铝围坝；其中，所述下线路层设置于所述陶瓷基板本体的下表面；所述上线路层与所述铝围坝基底层设置于所述陶瓷基板本体的上表面，所述铝围坝基底层围设在所述上线路层的周侧；所述至少一个导通柱穿设在所述陶瓷基板本体上，其两端分别与所述上线路层以及所述下线路层电连接；所述铝围坝设置于所述铝围坝基底层上，且所述铝围坝经熔融盐高速电镀铝形成
。2.
根据权利要求1所述的金属围坝陶瓷封装基板，其特征在于，所述铝围坝的厚度范围为
550
μ
m
～
650
μ
m。3.
根据权利要求1所述的金属围坝陶瓷封装基板，其特征在于，所述铝围坝包括依次层叠设置的第一铝围坝与第二铝围坝
。4.
一种制备如权利要求1至3任一项所述的金属围坝陶瓷封装基板的方法，其特征在于，所述方法包括：在陶瓷基板本体上形成贯穿其厚度的通孔；在所述陶瓷基板本体的上下表面及通孔内壁形成金属层；在所述金属层上多次喷涂耐高温油墨
、
曝光显影以及熔融盐高速电镀铝，形成上线路层
、
下线路层
、
连接所述上线路层与所述下线路层的导通柱，以及围设在所述上线路层外侧的铝围坝基底层以及铝围坝
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述金属层上多次喷涂耐高温油墨
、
曝光显影以及熔融盐高速电镀铝，形成上线路层
、
下线路层
、
连接所述上线路层与所述下线路层的导通柱，以及围设在所述上线路层外侧的铝围坝，包括：在金属层上第一次喷涂耐高温油墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：何锦华，王兢，梁超，顾高源，杨迪，
申请(专利权)人：博睿光电，
类型：发明
国别省市：