[實用新型]一種鋁碳化硅鑲嵌式基板

有效

• 申請號: 201720363436.6
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN206765468U
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 劉波波;張偉;楊曉青
• 申請（專利權）人: 西安明科微電子材料有限公司
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B15/04;B32B15/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本實用新型屬于鋁碳化硅基板生產技術領域，具體涉及到一種鋁碳化硅鑲嵌式基板的制備方法。

背景技術

隨著大功率時代的到來，對電子元器件的穩定性要求越來越高。目前市場多用的鋁碳化硅基板都是焊接陶瓷及銅板的方式來實現電子元器件的使用。本實用新型的優點在于減少焊接工序，解決鋁碳化硅可焊性差的問題，提高生產效率，降低生產成本。大大提高鋁碳化硅基板的使用范圍。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種鋁碳化硅鑲嵌式基板，目的在于解決鋁碳化硅可焊性差的問題，減少焊接工序，降低生產成本。

本實用新型采用以下技術方案：

一種鋁碳化硅鑲嵌式基板，基板從下至上依次包括鋁碳化硅基板和覆銅層，所述鋁碳化硅基板的上端面為平面，所述上端面浸滲有氧化鋁/氮化鋁陶瓷，所述氧化鋁/氮化鋁陶瓷與所述覆銅層之間設置有鋁層，所述鋁層的厚度為10～20微米，所述覆銅層的厚度為10～1000微米。

進一步的，所述鋁碳化硅基板上設置有型腔，所述氧化鋁/氮化鋁陶瓷設置在所述型腔內。

進一步的，所述鋁層的厚度為0.1mm。

進一步的，所述上端面的平面度為0.05～0.2mm。

進一步的，所述氧化鋁/氮化鋁陶瓷的粗糙度大于1.6。

進一步的，所述氧化鋁/氮化鋁陶瓷的厚度為0.1～2.0mm。

進一步的，所述覆銅層的厚度為300微米。

與現有技術相比，本實用新型至少具有以下有益效果：

本實用新型鋁碳化硅鑲嵌式基板，在碳化硅陶瓷上先鑲嵌氮化鋁，然后通過鑄造工藝使碳化硅和氮化鋁形成鑲嵌式基板，然后通過加工處理使氮化鋁基板表面達到一定平整度，通過表面處理在鋁碳化硅基板上覆銅，厚度10～1000微米，通過鑄造一次成型制備碳化硅和氮化鋁鑲嵌式基板，結合強度高，表面易加工，解決鋁碳化硅可焊性差的問題，減少焊接工序，降低生產成本。

進一步的，鋁層厚度對覆銅效果有很大的影響，如果鋁層太薄，覆銅層結合力達不到要求，鋁層過厚，則會影響陶瓷覆銅板的抗電性能。

進一步的，鋁碳化硅基板作為襯底，其平面度影響到陶瓷覆銅板的平整程度，基板平面度越好，從一定程度上來說陶瓷覆銅板的平整度就越好。

進一步的，氧化鋁/氮化鋁陶瓷的粗糙度影響到覆銅時噴射鋁層時鋁層和氧化鋁/氮化鋁陶瓷的結合，氧化鋁/氮化鋁陶瓷光潔度越好，鋁層就越不容易噴射到氧化鋁/氮化鋁陶瓷上，近而影響到覆銅的效果。

進一步的，銅層的厚度是可以具體調整的，目前300微米的銅層厚度較為普遍。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型制備的鋁碳化硅鑲嵌式基板結構示意圖。

其中：1.覆銅層；2.鋁層；3.氧化鋁/氮化鋁陶瓷；4.鋁碳化硅基板。

具體實施方式

現有技術覆銅多采用DBC或者DPC，DBC工藝是將銅直接鍵合在基材上，溫度一般在1000°左右，而鋁碳化硅根部承受不了這么高的覆銅溫度。而DPC工藝是真空鍍膜技術，雖然覆銅溫度較低，但是覆銅厚度有限，一般覆銅幾十微米。

請參閱圖1，本實用新型公開了一種鋁碳化硅鑲嵌式基板，所述基板從下至上依次包括鋁碳化硅基板4和覆銅層1，所述鋁碳化硅基板4的上端面為平面，所述上端面浸滲有氧化鋁/氮化鋁陶瓷3，所述氧化鋁/氮化鋁陶瓷3與所述覆銅層1之間設置有鋁層2，所述鋁層2的厚度為10～20微米，所述覆銅層1的厚度為10～1000微米。

其中，所述鋁碳化硅基板4上設置有型腔，所述氧化鋁/氮化鋁陶瓷3設置在所述型腔內。

優選的，所述鋁層2的厚度為0.1mm。

優選的，所述上端面的平面度為0.05～2mm。

優選的，所述氧化鋁/氮化鋁陶瓷3的粗糙度大于1.6，氧化鋁/氮化鋁陶瓷3的厚度為0.1～2.0mm。

優選的，所述覆銅層1的厚度為300微米。

本實用新型鋁碳化硅鑲嵌式基板的制備過程如下：

S1、先制備鋁碳化硅材料，然后在所述鋁碳化硅材料上鑲嵌氧化鋁/氮化鋁陶瓷，通過鑄造工藝將所述碳化硅材料和氧化鋁/氮化鋁陶瓷制成一體式鋁碳化硅基板4，然后機械加工，電鍍至規定要求；

優選的，所述氧化鋁/氮化鋁陶瓷3的厚度為0.1～2mm。

S11、先制備鋁碳化硅基板的材料鋁碳化硅，具體步驟如下：