[發明專利]電子元件制作工藝及基于厚銅陶瓷基板的電子元件

在審

• 申請號: 201911145215.1
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110708885A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 鄒時月
• 申請（專利權）人: 鄒時月
• 主分類號: H05K3/36
• 分類號: H05K3/36;H05K1/02;H05K1/14;H05K3/00;H05K1/03
• 代理公司: 44632 深圳倚智知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 霍如肖

本發明涉及一種電子元件的制作工藝，陶瓷基板上通過蝕刻工藝制作銅墊卡槽和卡接銅柱，在柔性基板上焊接硅芯片；柔性基板的厚度方向上設置有3個以上的卡接孔，陶瓷基板上設置有3個以上的卡接銅柱，卡接銅柱的直徑為卡接孔的孔徑的95％～99％，卡接銅柱與卡接孔裝配，散熱銅墊位于銅墊卡槽內，散熱銅墊的周側及底部與銅墊卡槽之間設置有3～20μm的間隙；通過鍍銅工藝，填充散熱銅墊的周側及底部與銅墊卡槽之間的間隙，同時填充卡接銅柱與卡接孔之間的間隙，實現柔性基板與陶瓷基板的裝配，柔性基板充當中介，利用電鍍銅工藝實現芯片與陶瓷基板的散熱銅墊卡槽一體化連接，能夠大大提高散熱效率。

技術領域

本發明涉及電子元器件技術領域，具體涉及一種電子元件制作工藝及制作的基于厚銅陶瓷基板的電子元件。

背景技術

電子元器件已經充斥到我們生活中的各個方方面面。

陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁(Al₂O₃)或氮化鋁(AlN)陶瓷基片表面(單面或雙面)上的特殊工藝板，其銅層厚度可以到2mm以上。所制成的復合基板具有優良電絕緣性能，高導熱特性，優異的軟釬焊性和高的附著強度，并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形，具有很大的載流能力。因此，陶瓷基板已成為大功率電力電子電路結構技術和互連技術的基礎材料。

現有技術的芯片與陶瓷基板的封裝，芯片的散熱是一個需要解決的重要課題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提出一種電子元件制作工藝及制作的基于厚銅陶瓷基板的電子元件，散熱效率高。

一種電子元件的制作工藝，包括：

A.在陶瓷基板上通過蝕刻工藝制作銅墊卡槽和卡接銅柱，在柔性基板上焊接硅芯片；

柔性基板的厚度方向上設置有3個以上的卡接孔，陶瓷基板上設置有3個以上的卡接銅柱，卡接銅柱的直徑為卡接孔的孔徑的95％～99％，卡接銅柱與卡接孔裝配，散熱銅墊位于銅墊卡槽內，散熱銅墊的周側及底部與銅墊卡槽之間設置有3～20μm的間隙；

B.通過鍍銅工藝，填充散熱銅墊的周側及底部與銅墊卡槽之間的間隙，同時填充卡接銅柱與卡接孔之間的間隙。

本實施例中，鍍銅工藝包括化學沉銅和電鍍銅。

本實施例中，化學沉銅的銅層的厚度為1～5μm；

電鍍銅時，為雙回路電鍍工藝，陶瓷基板和柔性基板上同時設置有電鍍夾子夾持點；

在散熱銅墊與銅墊卡槽之間的間隙為4～20μm時，采用雙回路電鍍工藝進行電鍍，同時通過陶瓷基板和柔性基板上的電鍍夾子夾持點進行電鍍；在散熱銅墊與銅墊卡槽之間的間隙小于4μm時，采用單回路電鍍工藝，僅通過陶瓷基板或柔性基板上的電鍍夾子夾持點進行電鍍。

優選的，硅芯片的數量在2個以上，柔性基板設置有兩個以上散熱銅墊，散熱銅墊位于硅芯片的底部，陶瓷基板設置有2個以上的銅墊卡槽；

兩個銅墊卡槽具有不同的底部高度，柔性基板折彎設置，至少2個散熱銅墊位于不同的高度的銅墊卡槽內。

一種基于厚銅陶瓷基板的電子元件，包括硅芯片和陶瓷基板和柔性基板；

硅芯片為具有雙面焊盤的芯片，硅芯片的底面焊接在柔性基板上；

柔性基板設置有散熱銅墊，散熱銅墊位于硅芯片的一側或底部，陶瓷基板設置有銅墊卡槽；

柔性基板的厚度方向上設置有3個以上的卡接孔，陶瓷基板上設置有3個以上的卡接銅柱，卡接銅柱的直徑為卡接孔的孔徑的95％～99％，卡接銅柱與卡接孔裝配后，散熱銅墊位于銅墊卡槽內，散熱銅墊的周側及底部與銅墊卡槽之間設置有3～20μm的間隙；