[发明专利]用于光学和电子器件的多层复合陶瓷层图案化结构基板

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，更具体的说，本发明涉及一种用于光学和电子器件的多层复合陶瓷层图案化结构基板。

背景技术

用于光学和/或电子的器件，如集成电路或者激光二极管均需要利用热传导材料来进行传热。为此需要采用金属基体，如铜基体，并且在所述光学和/或电子的器件与金属基体之间经常需要电隔离。而有些陶瓷材料具有较高的热传导效率并且对电是绝缘的。为此经常在光学和/或电子的器件与金属基体之间使用高导热的陶瓷材料作为用于提供电隔离而又仍然维持热传导性的中间材料。为了提供从光学和/或电子的器件向金属基体的高效传热，在陶瓷与金属基体之间提供良好的热界面是必需的。

而且在越来越多的应用中，需要将多个光学和/或电子器件耦合到具有电隔离和导热的功能结构中。而为了容纳多个光学和/或电子器件，需要使用更大尺寸的基体材料，例如需要使用更大的金属基体以及陶瓷板。然而如果将所述多个光学和/或电子器件耦合到单一界面的陶瓷组件上的时候，则各耦合的光学和/或电子器件之间将会导致热传递困难，而且可能会导致电性传导而发生短路。为此，需要在多个光学和/或电子器件之间提供电隔离和热隔离。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于光学和电子器件的多层复合陶瓷层图案化结构基板。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明涉及一种用于光学和电子器件的多层复合陶瓷层图案化结构基板，包括金属基体，在所述金属基体上依次形成有耐压陶瓷层和高导热陶瓷层；所述耐压陶瓷层和高导热陶瓷层之间具有活性钎焊层，并且通过掩模对所述高导热陶瓷层以及活性钎焊层进行选择性蚀刻形成多个隔离基座；并且在所述隔离基座上形成有金属电路层。

其中，所述耐压陶瓷层的厚度为10-500 um；所述耐压陶瓷层选自氧化铝，氮氧化铝或碳化硅中的一种或几种。

其中，所述耐压陶瓷层通过溅射、蒸镀、电弧沉积、化学气相沉积或等离子增强化学气相沉积法制备得到。

其中，所述高导热陶瓷层的厚度为10-500 um；并且所述高导热陶瓷层为AlN、 AlON或SiN。

其中，所述高导热陶瓷层通过粉末烧结法制备得到。

其中，所述金属基体与耐压陶瓷层之间具有过渡层。

其中，所述过渡层通过溅射、蒸镀、电弧沉积、化学气相沉积或等离子增强化学气相沉积法制备得到。

其中，所述活性钎焊层使用的钎料含有0.5-0.8wt%的Ag、0.8-1.0 wt%的In、2.1-2.5 wt%的Ti、1.2-1.5 wt%的Si、5.2-7.2 wt%的Sn、2.7-3.2 wt%的Al、0.65-0.95wt%的Mn、1.8-2.1wt%的Ni、0.5-0.7wt%的Ce、0.1-0.2wt%的B和余量的Cu。

其中，所述金属电路层通过溅射、蒸镀、电弧沉积、化学气相沉积或等离子增强化学气相沉积金属层，并通过干蚀刻得到所述金属电路层；或者通过直接印刷金属浆料并烧结的方式制成。

本发明的技术方案相比现有技术具有以下有益效果：

（1）本发明所述的用于光学和电子器件的多层复合陶瓷层图案化结构基板，具有更大尺寸的金属基板，并且可以容纳多个光学和/或电子器件，而且所述的多个光学和/或电子器件之间具有良好的电隔离和热隔离。

（2）本发明所述的用于光学和电子器件的多层复合陶瓷层图案化结构基板中，所述的高导热陶瓷层的导热率大于50 W/mK, 能够实现径向有效的热传导和转移，解决光学和/或电子部件的散热问题；而且还具有高的耐电压击穿性能。

附图说明

   图1 为实施例1所述用于光学和电子器件的多层复合陶瓷层图案化结构基板的示意图。

图2 为实施例2所述用于光学和电子器件的多层复合陶瓷层图案化结构基板的示意图。

具体实施方式