[發(fā)明專利]功率器件模塊封裝用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010146105.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN111341666A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉多;宋延宇;胡勝鵬;宋曉國(guó);曹健;馮吉才
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）
• 主分類號(hào): H01L21/48
• 分類號(hào): H01L21/48
• 代理公司: 北京怡豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11293
• 代理人: 于振強(qiáng)

1.一種功率器件模塊封裝用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接方法，其特征是包括以下步驟：

(1)將高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷封裝基板和銅置于酒精中清洗10-20min，然后分別采用400#、800#、1200#、2000#、3000#的砂紙對(duì)高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷封裝基板和銅逐級(jí)打磨，最后分別采用1.5μm、1μm、0.5μm、0.1μm、0.05μm、0.02μm的拋光液對(duì)高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷封裝基板和銅逐級(jí)拋光；

(2)將步驟(1)中處理后的高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷封裝基板和銅放置在真空清洗室中，在真空狀態(tài)下，對(duì)待鍵合的高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷封裝基板和銅表面進(jìn)行離子轟擊表面活化處理；

(3)采用真空互聯(lián)系統(tǒng)的樣品運(yùn)送架將步驟(2)中得到的表面活化的高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷封裝基板和銅傳送到真空連接室中，在真空狀態(tài)下將高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷封裝基板與銅活化表面相互貼合，對(duì)連接結(jié)構(gòu)施壓和加熱，從而實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件模塊封裝用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接方法，其特征在于：所述步驟(1)中選用的高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷封裝基板，其熱導(dǎo)率為70W/(m·K)-100W/(m·K)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件模塊封裝用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接方法，其特征在于：所述步驟(2)中真空清洗室真空度范圍為1.5×10^-5Pa-5×10^-7Pa。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件模塊封裝用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接方法，其特征在于：所述步驟(2)中離子轟擊的離子源為Ne、Ar、Kr、Xe中任意一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件模塊封裝用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接方法，其特征在于：所述步驟(2)中離子轟擊功率范圍為10W-100W。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件模塊封裝用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接方法，其特征在于：所述步驟(2)中離子轟擊時(shí)間范圍為60s-300s。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件模塊封裝用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接方法，其特征在于：所述步驟(3)中真空連接室的真空度范圍為5×10^-5Pa-5×10^-7Pa。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件模塊封裝用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接方法，其特征在于：所述步驟(3)中高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接溫度范圍為25℃-300℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件模塊封裝用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接方法，其特征在于：所述步驟(3)中高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接時(shí)間范圍為5min-60min。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件模塊封裝用高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接方法，其特征在于：所述步驟(3)中高導(dǎo)熱氮化硅陶瓷基板與銅的連接壓力范圍為30kg-320kg。