[发明专利]一种低氧铜烧结DBC半导体热电基片的生产方法

说明书

本发明公开了一种低氧铜烧结DBC半导体热电基片的生产方法，属于半导体技术领域。包括以下步骤：瓷片表面印胶点、装配和烧结的过程。本发明选取Al₂O₃陶瓷基片，将胶点按照导流条尺寸用相应尺寸丝网印至Al₂O₃陶瓷基片表面；先将导流条筛入模具中；然后把步骤A中Al₂O₃陶瓷基片表面印上胶点的基片扣入筛满导流条的模具中；将步骤B中装配好的DBC半导体热电基片半成品放入高温且氮气纯度为99.999％的体系中直接键合而成的DBC半导体热电基片。本发明采用Al₂O₃陶瓷基片与低氧铜直接覆铜烧结而成。不同于现有的采用Al₂O₃陶瓷基片与经过氧化处理后的无氧铜覆铜烧结，本发明所述方法直接通过烧结即可得到需要的图形，不需要烧结前导流条氧化处理。

技术领域

本发明属于半导体制造领域，尤其涉及一种低氧铜烧结DBC半导体热电基片的生产方法。

背景技术

随着功率电子器件的发展，电路板集成度与工作频率不断提高，散热问题已成为功率电子器件发展中必须要解决的关键问题。陶瓷基片是大功率电子器件、集成电路基片的封装材料，是功率电子、电子封装与多芯片模块等技术中的关键配套材料，其性能决定着模块的散热效率和可靠性。

低氧铜烧结DBC半导体热电基片由于具有高导热性、高电绝缘性、电流容量大、机械强度高、与硅芯片相匹配的温度特性等特点，因此被广泛应用于航天、军工、汽车等特殊电子行业，用来做功率芯片的绝缘与散热。

现有工艺是采用Al₂O₃陶瓷基片与经过氧化处理后的覆铜烧结，其中无氧铜氧化处理工艺复杂难以控制氧化的一致性，所以价格十分昂贵，无氧铜烧结DBC半导体热电基片售价是低氧铜烧结DBC半导体热电基片售价的5倍左右。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种低氧铜烧结DBC半导体热电基片的生产方法，采用Al₂O₃陶瓷基片与低氧铜直接覆铜烧结出客户所需产品图形，烧结工艺简单且成本低廉。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种低氧铜烧结DBC半导体热电基片的生产方法，包括以下步骤：

A.瓷片表面印胶点

选取Al₂O₃陶瓷基片，将胶点按照导流条尺寸用相应尺寸丝网印至Al₂O₃陶瓷基片表面；

B.装配

先将导流条筛入模具中；然后把步骤A中Al₂O₃陶瓷基片表面印上胶点的基片扣入筛满导流条的模具中；

C.烧结

将步骤B中装配好的DBC半导体热电基片半成品放入高温且氮气纯度为99.999％的体系中直接键合而成的DBC半导体热电基片。

本发明在步骤B中，导流条自身含氧量为510~520ppm。

本发明在步骤C中，依次经过排胶、烧结和冷却三个步骤；所述排胶是指烧结体系在升温到500℃之前，体系内部胶点被熔化炭化挥发；导流条在300℃以上由导流条自身含氧量510~520ppm与Al₂O₃陶瓷基片在1000℃~1100℃烧结；烧结后冷却至80℃以内。

本发明在步骤A中，所述Al₂O₃陶瓷基片的密度≥3.7g/cm³。