[發明專利]一種散熱良好的陶瓷覆銅膜熱沉模塊及其制造方法

在審

• 申請號: 201310370150.7
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103413791A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 楊俊鋒;莊嚴;莊彤;李錦添
• 申請（專利權）人: 廣州天極電子科技有限公司
• 主分類號: H01L23/373
• 分類號: H01L23/373;H01L21/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種熱沉模塊及其制造方法，尤其是涉及一種散熱良好的陶瓷覆銅膜熱沉模塊及其制造方法。?背景技術

為了提高電子設備的效率，要求越來越多的電子元件在正常工作時必須承受大的功率。例如高亮度發光二極管(High?Brightness?LED)，聚光型太陽能電池等電子設備中電子元件就要承受足夠大的功率。由于大功率的電子元件在工作時通常會產生大量的熱能，若產生的熱能無法適時地排除，電子元件以及整個電子設備的溫度將不斷的升高，從而導致電子元件和整個電子設備的性能下降甚至最終燒毀。因此，大功率電子元件需要搭配熱沉模塊(heat?sink)以快速散熱。為了提高電子元件向熱沉塊散熱的效率，要求熱沉本身具有良好的散熱性能，公開號為CN?101908490?A的發明專利，公開了一種具有散熱器的電路基板模組及其制造方法。該專利公開的制造方法為陶瓷基板與銅鉑的直接鍵合(?Direct?Bonding?Copper，簡稱DBC)技術，即在低于金屬銅熔點(約1083℃)并高于銅與氧化銅共晶溫度(1063℃)的溫度范圍進行熱處理，將陶瓷基板與銅鉑通過燒結的方法接合在一起。

直接鍵合（DBC）的方法存在如下兩致命的缺陷：

第一：直接鍵合的方法燒結溫度范圍窄，允許的工藝溫度范圍為1063℃到1083℃之間。燒結的工藝窗口只有20℃，實際生產控制非常困難。

第二：直接鍵合的方法銅鉑一般比較厚，最小厚度不小于100μm，否則銅鉑與陶瓷之間無法形成比較牢固的接合。顯然，過厚的銅層無法實現精細的電路圖形加工。

發明內容

本發明的目的在于提供一種不僅結構簡單，而且能提高金屬與陶瓷的接合牢固度，延長使用壽命,大幅提升散熱效能，保證產品質量的散熱良好的陶瓷覆銅膜熱沉模塊及其制造方法。?

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

????一種散熱良好的陶瓷覆銅膜熱沉模塊，包括陶瓷基板、金屬膜和銅膜層，所述陶瓷基板由氮化鋁或氧化鈹陶瓷制成，其上表面附著一層金屬膜，其下表面附著一層銅膜層。

????進一步，所述金屬膜由鈦、銅混合或鈦、鎢、銅混合或銅制成，是圖形化的。

????進一步，所述金屬膜與所述陶瓷基板采用濺射技術接合。

????進一步，所述銅膜層厚度介于0.1-1000μm。

????進一步，所述銅膜層與所述陶瓷基板采用離子注入技術接合。

????一種散熱良好的陶瓷覆銅膜熱沉模塊的制造方法，包括如下步驟：

步驟一:在陶瓷基板的下表面通過離子注入的方法，形成一層銅膜層；

步驟二:在陶瓷基板的上表面通過濺射的方法，形成鈦、銅混合或鈦、鎢、銅混合或銅金屬膜；

步驟三:將形成的金屬膜通過勻膠、曝光、顯影的方法進行圖形化，形成圖形化金屬膜;

步驟四:將形成的銅膜層及金屬膜通過化學鍍銅、電鍍銅或電鑄銅技術加厚到所需要的厚度，形成加厚陶瓷覆銅基板；

步驟五:將形成的加厚陶瓷覆銅基板的金屬膜進行刻蝕，得到帶有電路圖形的加厚陶瓷覆銅基板；

步驟六:將得到的加厚陶瓷覆銅基板按形成的圖形或設計尺寸進行劃切，得到多個陶瓷覆銅膜熱沉模塊；

步驟七:將得到的陶瓷覆銅膜熱沉模塊用丙酮清洗，烘干，最終得到成品的陶瓷覆銅膜熱沉模塊。

????進一步，一種散熱良好的陶瓷覆銅膜熱沉模塊的制造方法，包括如下步驟：

步驟一:在陶瓷基板的下表面通過離子注入的方法，形成一層銅膜層；

步驟二:在陶瓷基板的上表面通過濺射的方法，形成鈦、銅混合或鈦、鎢、銅混合或銅金屬膜；

步驟三:將形成的銅膜層及金屬膜通過化學鍍銅、電鍍銅或電鑄銅技術加厚到所需要的厚度，形成加厚陶瓷覆銅基板；

步驟四:將得到的加厚陶瓷覆銅基板按形成的圖形或設計尺寸進行劃切，得到多個陶瓷覆銅膜熱沉模塊；

步驟五:將得到的陶瓷覆銅膜熱沉模塊用丙酮清洗，烘干，最終得到成品的陶瓷覆銅膜熱沉模塊。

與現有技術相比，本發明結合離子注入、濺射和化學鍍或電鍍或電鑄工藝制備陶瓷覆銅膜熱沉模塊，不僅結構簡單，而且提高了金屬與陶瓷的接合牢固度，延長了使用壽命,大幅提升了散熱效能，保證了產品質量。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明金屬膜有圖形化的結構示意圖。

具體實施方式