[实用新型]一种AlN陶瓷金属化敷铜基板

说明书

本实用新型公开了一种AlN陶瓷金属化敷铜基板，其特征在于，包括AlN衬底、Cu、Ti、Ni、W膜和敷接铜片层，所述Cu、Ti、Ni、W膜涂敷在AlN表面，所述Cu片层敷接于Cu、Ti、Ni、W膜之上。本实用新型关键的制备工艺都在管式炉中完成且无需还原性气体，所用碳粉可以循环利用成本低且制备得到的AlN陶瓷金属化敷铜基板附着力好，导电散热性能优异，适合大规模生产。

技术领域

本实用新型涉及陶瓷基板的金属化，尤其涉及一种AlN陶瓷金属化敷铜基板。

背景技术

氮化铝(A1N)陶瓷是近年来电子工业中一种十分热门的材料。因其具有高的热导率(接近碳化硅和氧化铍，是氧化铝的5~10倍)、低的介电常数和介质损耗、良好的电绝缘特性以及与硅、砷化镓相匹配的热膨胀系数。与氧化铍陶瓷相比，氮化铝陶瓷不具有毒性，且生产成本较低，因此，氮化铝陶瓷是目前最为理想的高性能陶瓷基板和封装材料，并有逐步取代剧毒氧化铍陶瓷和低性能氧化铝陶瓷的强劲趋势。

为了封装结构的密封，元器件搭载及输入、输出端子的连接等目的，AIN陶瓷基板表面及内部均需金属化，AIN陶瓷的金属化是A1N陶瓷应用研究的一项重要课题。AlN是强共价键化合物，与离子键结合的金属氧化物相比，在高温下较难与金属湿润，金属化难度较大。因此，寻求合适的方法使AIN基板金属化并且实现图形化，成为将A1N陶瓷引入微电子封装领域，并获得广泛应用的关键。目前已经开发出的A1N陶瓷金属化方法主要有：薄膜金属化(如Ti／Pt／Au)、厚膜金属化(低温金属化、高温金属化)、化学镀金属化(如Ni)、直接键合铜金属化(DBC)等。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种AlN陶瓷金属化敷铜基板，通过丝网印刷厚膜和DBC工艺，获得AlN陶瓷金属化敷铜基板。

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

AlN陶瓷金属化敷铜基板，包括AlN衬底、Cu、Ti、Ni、W膜和敷接铜层，所述Cu、Ti、Ni、W膜是通过丝网印刷方式将其浆料涂敷在AlN表面然后经气氛烧结碳粉还原而成，所述敷接铜层是在Cu、Ti、Ni、W膜层之上，真空烧结温度在铜的熔点附近进行敷接。

本实用新型的生产工艺流程简述如下：

AlN陶瓷片—清洗—丝网印刷厚膜浆料—干燥—气氛烧结—碳粉还原——真空烧结敷铜

优选的，所述Cu、Ti、Ni、W膜厚度为30~90μm，敷接Cu层厚度为200~300μm。

相比现有技术，本实用新型的效果在于：本实用新型简化了工艺条件易于实施，关键的制备工艺都在管式炉中完成且无需通还原性气体，所用碳粉可以循环利用成本低且制备得到的AlN陶瓷金属化敷铜基板附着力好，导电散热性能优异，适合大规模生产。

附图说明

图1为本实用新型AlN陶瓷金属化敷铜基板的结构示意图。

图中1 为AlN陶瓷片

2为Cu、Ti、Ni、W金属层

3为敷接铜片层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，为本实用新型AlN陶瓷金属化敷铜基板结构，包括AlN衬底、Cu、Ti、Ni、W膜和敷接铜层，所述Cu、Ti、Ni、W膜是通过丝网印刷方式将其浆料涂敷在AlN表面然后经气氛烧结碳粉还原而成，所述敷接铜层敷接在Cu、Ti、Ni、W膜层之上，真空烧结温度在铜的熔点附近进行敷接。

实施例1

AlN陶瓷金属化敷铜基板的制备方法，包括如下步骤：