[發(fā)明專利]一種低應(yīng)力三維陶瓷基板及其制備方法

在審

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• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN110034089A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉松坡;黃衛(wèi)軍;劉學(xué)昌
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢利之達(dá)科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H01L23/15;H01L21/48
• 代理公司: 湖北高韜律師事務(wù)所 42240
• 代理人: 鄢志波

本發(fā)明公開了一種低應(yīng)力三維陶瓷基板制備方法，所述三維陶瓷基板包括平面陶瓷基板及其上部金屬圍壩，所述上部金屬圍壩通過復(fù)合電鍍技術(shù)直接生長在平面陶瓷基板上，其中所述復(fù)合電鍍技術(shù)，具體在金屬電鍍液中添加陶瓷顆粒，通過電鍍得到含陶瓷顆粒的復(fù)合電鍍層，所述復(fù)合電鍍技術(shù)可以大幅降低所述金屬圍壩結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力，從而有效降低三維陶瓷基板翹曲風(fēng)險(xiǎn)，提高器件封裝質(zhì)量與生產(chǎn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子制造領(lǐng)域，尤其涉及一種封裝基板制備技術(shù)。

背景技術(shù)

陶瓷基板以其耐熱并且導(dǎo)熱性好、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕等性能優(yōu)勢成為一種重要的封裝基板材料。隨著對電子器件封裝氣密性要求的日益提高，含圍壩結(jié)構(gòu)的三維陶瓷基板受到業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。電鍍以及焊接技術(shù)制備圍壩是目前制作三維陶瓷基板圍壩結(jié)構(gòu)的主流技術(shù)。

例如，專利文獻(xiàn)CN105826458A公開了一種含金屬圍壩的陶瓷基板制備方法，但是采用焊接技術(shù)將金屬圍壩焊接于平面陶瓷基板上，通過上述工藝，金屬圍壩和平面陶瓷基板構(gòu)成三維陶瓷基板。

此外，專利文獻(xiàn)CN106783755A公開了一種帶金屬圍壩的三維陶瓷基板制備方法，其中金屬圍壩采用電鍍工藝進(jìn)行制備，但在電鍍生長制備金屬圍壩過程中，由于金屬圍壩厚度較大，金屬圍壩內(nèi)部應(yīng)力過大，易導(dǎo)致三維陶瓷基板翹曲，從而影響器件的封裝質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)不足或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種采用復(fù)合電鍍技術(shù)制備含金屬圍壩的三維陶瓷基板方法。其中，本發(fā)明專利的目的在于優(yōu)化目前三維陶瓷基板制備工藝，降低圍壩結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力和基板翹曲，提高器件封裝質(zhì)量與生產(chǎn)效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種低應(yīng)力三維陶瓷基板，具體包括平面陶瓷基板以及位于所述平面陶瓷基板上的金屬圍壩結(jié)構(gòu)，其中所述金屬圍壩結(jié)構(gòu)中含有陶瓷顆粒，通過復(fù)合電鍍技術(shù)制備。

進(jìn)一步，所述金屬圍壩結(jié)構(gòu)中陶瓷顆粒均勻分布；

進(jìn)一步，所述陶瓷顆粒材料為氧化鋁、二氧化硅、碳化硅、氮化硅等；

進(jìn)一步，金屬圍壩結(jié)構(gòu)為封閉環(huán)形，具體可為圓形環(huán)、方形環(huán)或其他閉合環(huán)形；

進(jìn)一步，所述陶瓷顆粒平均直徑為0.1-100μm。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明一種低應(yīng)力三維陶瓷基板制備方法，其特征在于，具有以下工藝步驟：

步驟一，通過激光打孔、濺射種子層、曝光顯影，圖形電鍍等工藝，制備具有圖案化的平面電鍍陶瓷基板；

步驟二，通過向金屬電鍍液中添加陶瓷顆粒以及分散劑，配制復(fù)合電鍍液；

步驟三，通過在所述平面電鍍陶瓷基板上貼覆干膜，然后通過多次曝光、顯影、復(fù)合電鍍等工藝，制備出具有金屬復(fù)合電鍍圍壩的三維陶瓷基板。

進(jìn)一步，所述步驟二中，配制復(fù)合電鍍液時(shí)，在金屬電鍍液中添加10％-30％重量比陶瓷顆粒和0.5-3.0％分散劑。

進(jìn)一步，所述步驟二中，復(fù)合電鍍中金屬電鍍液為硫酸銅溶液；

進(jìn)一步，所述步驟二中，分散劑為氯化銨，硫酸銨，硝酸銨等一種或者幾種組合；

進(jìn)一步，所述步驟二中，所述陶瓷顆粒材料為氧化鋁、二氧化硅、碳化硅、氮化硅等一種或者幾種組合；

進(jìn)一步，所述步驟二中，所述陶瓷顆粒平均直徑為0.1-10μm；

本發(fā)明的有益效果為：提出了一種電子封裝用三維陶瓷基板制備技術(shù)，通過復(fù)合電鍍制備具有一定厚度的金屬圍壩結(jié)構(gòu)，降低圍壩內(nèi)部應(yīng)力，從而有效降低三維陶瓷基板翹曲，提高器件封裝質(zhì)量與效率。

附圖說明