[發(fā)明專利]一種陶瓷封裝基座

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110249306.0
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113161297B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鋼;邱基華
• 申請（專利權(quán)）人: 潮州三環(huán)(集團(tuán))股份有限公司
• 主分類號: H01L23/14
• 分類號: H01L23/14;H01L23/15;H01L23/373
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 林德強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種陶瓷封裝基座。這種陶瓷封裝基座包括絕緣基體和鎢導(dǎo)電層；鎢導(dǎo)電層設(shè)置于絕緣基體的至少一個表面上；絕緣基體由氮化鋁陶瓷形成；其中，鎢導(dǎo)電層包括W、Al和M，M表示稀土元素。本發(fā)明制備的氮化鋁陶瓷封裝基座熱導(dǎo)率高，導(dǎo)電層結(jié)合力好，布線電阻小。這種氮化鋁陶瓷封裝基座適用于傳感器領(lǐng)域，尤其是高功率的TOF模組封裝，不僅解決了散熱的問題，同時也能滿足TOF工作環(huán)境的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種陶瓷封裝基座。

背景技術(shù)

TOF全稱為Time of Flight，采用的是飛行時間測距法，比較適合測量遠(yuǎn)距離物體，被廣泛應(yīng)用于3D傳感領(lǐng)域，例如手機(jī)在后置攝像頭上搭載了TOF模組實(shí)現(xiàn)3D人臉識別。TOF模組包括了封裝基座和搭載在封裝基座上面的芯片。封裝基座的作用是確保其不受外界環(huán)境干擾、保證工作精度和延長工作壽命。常見的封裝基座一般包括：具有電子元件搭載部的絕緣基板，設(shè)于絕緣基板上并圍繞搭載部的框體，形成于絕緣基板上導(dǎo)電圖案層；電子元件搭載于封裝基座中后通過導(dǎo)電圖案層實(shí)現(xiàn)與外界的電連接。其中，絕緣基板和框體的材料通常采用氧化鋁陶瓷，導(dǎo)電圖案層的材料則為鎢(W)。但是，由于TOF所發(fā)射的是“面光源”，需要全面照射，因此功耗相對較高，對封裝基座的散熱提出了更高的要求，而氧化鋁陶瓷基板的導(dǎo)熱率基本在20W/(m·K)，無法滿足TOF對于散熱的要求。

眾所周知，氮化鋁的理論導(dǎo)熱率在260W/(m·K)，因此，采用氮化鋁材料的陶瓷封裝基座則可以滿足高功率TOF的使用要求。但是，為了保證氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)性能，在制備氮化鋁陶瓷的過程中會盡可能的減少氧元素的引入，因此氮化鋁陶瓷中助熔劑的含量通常較少，從而導(dǎo)致在氮化鋁陶瓷生坯與鎢金屬漿料共燒時，由于陶瓷無法提供足夠的粘結(jié)相，鎢金屬漿料與陶瓷的結(jié)合強(qiáng)度低，漿料層容易與氮化鋁陶瓷脫落，影響基座性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種陶瓷封裝基座，本發(fā)明的目的之二在于提供這種陶瓷封裝基座的制備方法，本發(fā)明的目的之三在于提供這種陶瓷封裝基座的應(yīng)用。

本發(fā)明使用氮化鋁與鎢共燒技術(shù)，通過在鎢金屬漿料中添加稀土氧化物作為陶瓷液相，從而在燒結(jié)過程中補(bǔ)充瓷體中液相的不足，實(shí)現(xiàn)在不影響氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率前提下，又解決了鎢金屬漿料與氮化鋁陶瓷結(jié)合力不佳的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

本發(fā)明的第一方面提供了一種陶瓷封裝基座，包括絕緣基體和鎢導(dǎo)電層；

所述鎢導(dǎo)電層設(shè)置于所述絕緣基體的至少一個表面上；

所述絕緣基體由氮化鋁陶瓷形成；

所述鎢導(dǎo)電層包括W、Al和M；所述M表示稀土元素。

根據(jù)本發(fā)明所述鎢導(dǎo)電層的一些實(shí)施方式，所述鎢導(dǎo)電層中，按W、Al和M的質(zhì)量百分比為100％計(jì)，W的質(zhì)量百分比為92％～97％；Al的質(zhì)量百分比為1.5％～4％；M的質(zhì)量百分比為1.4％～4％。

根據(jù)本發(fā)明所述鎢導(dǎo)電層的一些優(yōu)選的實(shí)施方式，所述鎢導(dǎo)電層中，按W、Al和M的質(zhì)量百分比為100％計(jì)，W的質(zhì)量百分比為92.7％～96.9％。

根據(jù)本發(fā)明所述鎢導(dǎo)電層的一些優(yōu)選的實(shí)施方式，所述鎢導(dǎo)電層中，按W、Al和M的質(zhì)量百分比為100％計(jì)，Al的質(zhì)量百分比為1.6％～3.6％。

根據(jù)本發(fā)明所述鎢導(dǎo)電層的一些優(yōu)選的實(shí)施方式，所述鎢導(dǎo)電層中，按W、Al和M的質(zhì)量百分比為100％計(jì)，M的質(zhì)量百分比為1.5％～3.7％。

根據(jù)本發(fā)明所述陶瓷封裝基座的一些實(shí)施方式，所述鎢導(dǎo)電層的制備原料包括金屬W、Al₂O₃和M₂O₃。