[發明專利]散熱基板的制備方法和散熱基板

在審

• 申請號: 202111623166.5
• 申請日: 2021-12-28
• 公開（公告）號: CN114361117A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 林偉健
• 申請（專利權）人: 豐鵬電子（珠海）有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/373;H01L23/498;H01L21/48
• 代理公司: 珠海市君佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44644
• 代理人: 段建軍

本發明公開了一種散熱基板的制備方法和散熱基板。實施例的散熱基板制備方法包括如下步驟：⑴在金屬散熱板的預定位置焊接嵌埋組件，嵌埋組件包括與金屬散熱板焊接連接的金屬塊和設置在金屬塊上的陶瓷塊；⑵在金屬散熱板上制作電路基板，電路基板包括絕緣基板、容納嵌埋組件的通孔以及設置在絕緣基板外表面的電路圖案。本發明將電路圖案設置在絕緣基板上，并在電路基板內設置嵌埋組件，嵌埋組件包括焊接在金屬散熱板上的陶瓷塊以及設置在陶瓷塊上的金屬塊，不僅具有優異的導熱和耐電壓性能，而且有效解決了現有散熱基板中因陶瓷和金屬之間的熱膨脹系數差異較大而導致的基板變形甚至產生裂紋的問題。

技術領域

本發明涉及一種散熱基板及其制備方法。

背景技術

現有技術中，使用于功率器件的散熱基板通常包括電路基板和設置在電路基板散熱面一側的金屬散熱板。其中，為了實現高載流、高耐壓和快速散熱等目的，電路基板通常采用在陶瓷板上制作金屬化線路的結構，這種結構需要采用具有較大面積的陶瓷板，但由于陶瓷和金屬之間的熱膨脹系數差異較大，陶瓷板與金屬線路和金屬散熱板界面在冷熱循環過程中會產生較大的界面應力，進而導致散熱基板的變形甚至產生裂紋。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種散熱基板的制備方法及散熱基板，其可在保持散熱基板具有優異導熱和耐電壓性能的同時，解決或減少因陶瓷與金屬之間熱膨脹系數差異較大而導致的散熱基板變形甚至產生裂紋的缺陷。

為了實現上述主要目的，本發明實施例的第一方面提供了一種散熱基板的制備方法，包括如下步驟：

⑴在金屬散熱板的預定位置焊接嵌埋組件，嵌埋組件包括與金屬散熱板焊接連接的金屬塊和設置在金屬塊上的陶瓷塊；

⑵在金屬散熱板上制作電路基板，電路基板包括絕緣基板、容納嵌埋組件的通孔以及設置在絕緣基板外表面的電路圖案。

根據本發明的一種具體實施方式，步驟⑵包括：對粘結片和外表面覆有金屬箔的外層芯板進行開窗處理，然后將外層芯板疊放到金屬散熱板上，并在外層芯板和金屬散熱板之間設置粘結片進行熱壓。

根據本發明的另一具體實施方式，步驟⑵包括：對粘結片、外層芯板和金屬箔進行開窗處理，然后將外層芯板和金屬箔疊放到金屬散熱板上，并在外層芯板與金屬散熱板和金屬箔之間設置粘結片進行熱壓。

進一步地，步驟⑵還可以包括：對內層芯板進行開窗處理，并在金屬散熱板和外層芯板之間交替設置粘結片和內層芯板。

進一步地，步驟⑵還可以包括：熱壓后去除流動到散熱基板表面的粘著材料。

進一步地，步驟⑵還可以包括：熱壓后在散熱基板的表面制作連接金屬箔和金屬塊的金屬連接層，并對金屬箔和金屬連接層進行圖形化蝕刻，以形成電路圖案。

根據本發明的一種具體實施方式，陶瓷塊與金屬散熱板之間通過活性釬料焊接連接。

為了實現上述的主要目的，本發明實施例的第二方面提供了一種散熱基板，包括金屬散熱板和設置在金屬散熱板上的電路基板；其中，電路基板包括絕緣基板和設置在絕緣基板外表面的電路圖案；電路基板沿其厚度方向設有至少一個通孔，通孔內設有嵌埋組件，嵌埋組件包括焊接在金屬散熱板上的陶瓷塊以及設置在陶瓷塊上的金屬塊。

優選的，陶瓷塊為氮化鋁、氮化硅或氧化鋁陶瓷塊，金屬塊為銅塊。

優選的，散熱基板的表面設有金屬連接層，電路圖案與至少一部分嵌埋組件的金屬塊通過金屬連接層電連接。