[发明专利]陶瓷基板及其制造方法

说明书

本发明的一实施例提供在接合到陶瓷基材的金属层的外周形成倾斜突出部以增加接合强度的陶瓷基板及其制造方法。针对倾斜突出部，也可根据接合到陶瓷基材的金属层与相邻的其他金属层之间的间隔而在金属层的外周形成锥形突出部及多级突出部，并且可以在金属层的外周中如短边、顶点、角部的压力集中的外周形成与陶瓷基材具有设定角度范围以内的倾斜度的多级突出部，在剩余外周形成锥形突出部。该陶瓷基板及其制造方法具有如下的效果：与现有的微凹型陶瓷AMB基板相比能够增加金属层的面积并提高导电率、热电阻等电气特性的同时，维持与现有的微凹型陶瓷AMB基板同等或相对高的水平的耐龟裂型、耐分离性及接合强度，因此能够延长使用寿命的同时确保可靠性，并且也可以应用到微细图案中。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷基板及其制造方法，更详细而言，涉及一种在急剧的温度变化下也牢固地维持陶瓷基材与金属膜之间的结合状态的陶瓷基板及其制造方法。

[相关申请的交叉引用]

本申请要求于2016年6月21日提交的韩国专利申请10-2016-0077297号、于2016年8月30日提交的韩国专利申请第10-2016-0111098号及于2016年10月15日提交的韩国专利申请第10-2016-0128623号的优先权的权益，这些韩国专利申请的全部内容作为本说明书的一部分来包含。

背景技术

陶瓷基板通过在陶瓷基材上一体附着如铜箔等的金属箔而构成。陶瓷基板通过AMB(Active Metal Brazing，活性金属钎焊)、DBC(Direct Bond Copper，直接覆铜)等制造工艺而生成，也可以根据制造工艺上的差异被划分为陶瓷AMB基板、陶瓷DBC基板等。

陶瓷AMB基板通过如下的AMB方式来制造：该AMB方式不会对陶瓷基材的表面执行金属化(或金属布线化)，而是对陶瓷基材的表面直接进行金属钎焊(Brazing)。

陶瓷AMB基板由于具有较高的散热特性及可靠性，因此被运用到如汽车、风力涡轮机、高压DC传送等的应用中。

现有的陶瓷AMB基板(以下，称为典型陶瓷AMB基板)通过如下的方式来制造：即，通过在陶瓷基材的表面上进行铜等金属的钎焊而形成金属层，并且在金属层的表面上配置掩模(例如，干膜(Dry Film))之后利用蚀刻液对金属层周围的规定部分进行蚀刻(Etching)。

此时，由于典型陶瓷AMB基板被形成为随着金属层的角部朝向下表面而朝向内侧方向倾斜的形态，因此具有在发生快速温度变化的情况下金属层内发生龟裂或者金属层从陶瓷基材分离的问题。

作为一例，如果执行用于检查陶瓷AMB基板特性的热冲击试验(试验条件：陶瓷基板的材质为氧化铝、ZTA(HPS)或AlN，1周期为约30分钟左右，在每一周期下温度从-50℃变化至150℃)，则在约100个周期左右发生内部龟裂及层分离。

由于陶瓷AMB基板主要作为电力相关基板来使用，因此要求长期使用寿命，为了推迟内部龟裂及层分离的发生，正在研究将具有高强度的Si₃N₄、SiC应用到陶瓷基板。

但是，存在虽然Si₃N₄、SiC具有高强度但因价格高而增加产品单价并降低产品竞争力的问题。

由此，开发了使用现有的陶瓷材质的同时沿金属层的角部形成多个微凹(Dimple或孔)的微凹型陶瓷AMB基板。

微凹型陶瓷AMB基板通过如下的方式来制造：即，通过在陶瓷基材的表面上进行铜等金属钎焊而形成金属层，并且在金属层的表面上配置形成有多个微凹的掩模之后利用蚀刻液对金属层周围的规定部分和孔部分进行蚀刻。

由此，微凹型陶瓷AMB基板能够通过沿金属层的周围形成多个微凹而在快速温度变化下也防止发生金属层的龟裂及层分离。