[發(fā)明專利]DBC基板

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310045669.8
• 申請(qǐng)日: 2013-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103117255A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安永電電氣有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L23/13
• 分類號(hào): H01L23/13;H01L23/488
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子制造領(lǐng)域，特別涉及一種DBC基板及應(yīng)用該DBC基板的電子器件。

背景技術(shù)

對(duì)于功率型電子器件封裝而言，基板除具備基本的布線（電互連）功能外，還要求具有較高的導(dǎo)熱、絕緣、耐熱、耐壓能力與熱匹配性能。因此，常用的MCPCB（金屬核印刷電路板）難以滿足功率型器件的封裝散熱要求；而對(duì)于LTCC和HTCC基板（低溫或高溫共燒陶瓷基板）而言，由于內(nèi)部金屬線路層采用絲網(wǎng)印刷工藝制成，易產(chǎn)生線路粗糙、對(duì)位不精準(zhǔn)等問(wèn)題。以DBC（直接鍵合銅-陶瓷基板）和DPC（直接鍍銅-陶瓷基板）為代表的金屬化陶瓷基板在導(dǎo)熱、絕緣、耐壓與耐熱等方面性能優(yōu)越，已成為功率型器件封裝的首選材料，并逐漸得到市場(chǎng)的認(rèn)可。

直接敷銅技術(shù)是利用銅的含氧共晶液直接將銅敷接在陶瓷上，其基本原理就是敷接過(guò)程前或過(guò)程中在銅與陶瓷之間引入適量的氧元素，在1065℃~1083℃范圍內(nèi)，銅與氧形成Cu-O共晶液，DBC技術(shù)利用該共晶液一方面與陶瓷基板發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CuAlO2或CuAl2O4相，另一方面浸潤(rùn)銅箔實(shí)現(xiàn)陶瓷基板與銅板的結(jié)合。直接敷銅陶瓷基板由于同時(shí)具備銅的優(yōu)良導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度高、低介電損耗的優(yōu)點(diǎn)，所以得到廣泛的應(yīng)用。在過(guò)去的幾十年里，敷銅基板在功率電子封裝方面做出了很大的貢獻(xiàn)，這主要?dú)w因于直接敷銅基板具有如下性能特點(diǎn)：熱性能好、電容性能、高的絕緣性能、Si相匹配的熱膨脹系數(shù)、電性能優(yōu)越以及載流能力強(qiáng)。

DBC（Direct?Bonded?Copper）絕緣導(dǎo)熱基板,具有熱阻低、結(jié)合強(qiáng)度高,便于印制圖形,可焊性好等優(yōu)點(diǎn),近十年來(lái)已廣泛應(yīng)用于諸如GTR、IGBT、MCT等電力電子模塊中。DBC基板便于將微電子控制芯片與高壓大電流執(zhí)行芯片封裝在同一模塊之中,從而縮短和減少內(nèi)部引線,提高了模塊的可靠性并為功率模塊智能化(Smart?Power)創(chuàng)造了工藝條件,同時(shí)熱阻的顯著降低便于模塊向更大的功率發(fā)展。

如圖1和2所示，DBC基板包括絕緣層100以及形成于絕緣層100表面上的銅層200。在IGBT模塊制造中，DBC基板有限的空間內(nèi)包含了芯片焊接區(qū)域300、電極焊接區(qū)域400、鍵合線區(qū)域500，其中，芯片焊接區(qū)域安裝有芯片600，電極焊接區(qū)域上焊接有電極700，鍵合線區(qū)域連接有鍵合線800。芯片焊接區(qū)域100占DBC的主要面積，在設(shè)計(jì)中需要留有有足夠的空間進(jìn)行芯片焊接。然而電極焊接區(qū)域本身也需要占據(jù)一定的空間，這直接限制了芯片焊接區(qū)域的空間。

有鑒于此，有必要提供一種新型的DBC基板，以增大芯片的焊接區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種DBC基板及應(yīng)用該DBC基板的電子器件，本發(fā)明的DBC基板具有更大芯片焊接區(qū)域。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種DBC基板，包括絕緣層以及形成于該絕緣層上的金屬層，其中，部分的所述金屬層延伸出所述絕緣層的邊緣。

優(yōu)選的，在上述的DBC基板中，所述的延伸出所述絕緣層邊緣的金屬層構(gòu)成所述BDC基板的電極。

優(yōu)選的，在上述的DBC基板中，所述的延伸出所述絕緣層邊緣的金屬層上焊接有電極。

優(yōu)選的，在上述的DBC基板中，所述的金屬層為銅層。

優(yōu)選的，在上述的DBC基板中，所述金屬層為銅合金。

優(yōu)選的，在上述的DBC基板中，所述銅合金為銅錳合金、銅鋅合金、銅鋁合金、銅鎂合金、銅鋯合金或銅鎳鎂合金。

優(yōu)選的，在上述的DBC基板中，所述的絕緣層為陶瓷片。

優(yōu)選的，在上述的DBC基板中，所述的陶瓷片為氧化鋁、氮化鋁、氧化鈹或碳化硅。

優(yōu)選的，在上述的DBC基板中，所述的金屬層包括第一金屬層和第二金屬層，所述第一金屬層和第二金屬層分別位于所述絕緣層的兩側(cè)。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種電子器件，該電子器件包括上述任一所述的DBC基板及焊接于該DBC基板上的芯片。

本發(fā)明的DBC基板中，金屬層的面積大于絕緣層的面積，使得金屬層自絕緣層的邊緣延伸，延伸的部分可以自身作為電極，也可以在延伸的金屬層上焊接電極，因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、增加了DBC基板的可用空間；（如相同大小DBC基板，焊接芯片數(shù)量增多）。

2、如果引出的銅層作為引出端，就免除了電極的焊接工序，因此也不會(huì)出現(xiàn)焊接失效的問(wèn)題；

3、沒(méi)有焊接層，提高了熱循環(huán)可靠性問(wèn)題；

4、沒(méi)有焊接層，降低了電阻抗。

附圖說(shuō)明