[发明专利]电子元件制作工艺及基于厚铜陶瓷基板的电子元件

说明书

本发明涉及一种电子元件的制作工艺，陶瓷基板上通过蚀刻工艺制作铜垫卡槽和卡接铜柱，在柔性基板上焊接硅芯片；柔性基板的厚度方向上设置有3个以上的卡接孔，陶瓷基板上设置有3个以上的卡接铜柱，卡接铜柱的直径为卡接孔的孔径的95％～99％，卡接铜柱与卡接孔装配，散热铜垫位于铜垫卡槽内，散热铜垫的周侧及底部与铜垫卡槽之间设置有3～20μm的间隙；通过镀铜工艺，填充散热铜垫的周侧及底部与铜垫卡槽之间的间隙，同时填充卡接铜柱与卡接孔之间的间隙，实现柔性基板与陶瓷基板的装配，柔性基板充当中介，利用电镀铜工艺实现芯片与陶瓷基板的散热铜垫卡槽一体化连接，能够大大提高散热效率。

技术领域

本发明涉及电子元器件技术领域，具体涉及一种电子元件制作工艺及制作的基于厚铜陶瓷基板的电子元件。

背景技术

电子元器件已经充斥到我们生活中的各个方方面面。

陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al₂O₃)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板，其铜层厚度可以到2mm以上。所制成的复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。因此，陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。

现有技术的芯片与陶瓷基板的封装，芯片的散热是一个需要解决的重要课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种电子元件制作工艺及制作的基于厚铜陶瓷基板的电子元件，散热效率高。

一种电子元件的制作工艺，包括：

A.在陶瓷基板上通过蚀刻工艺制作铜垫卡槽和卡接铜柱，在柔性基板上焊接硅芯片；

柔性基板的厚度方向上设置有3个以上的卡接孔，陶瓷基板上设置有3个以上的卡接铜柱，卡接铜柱的直径为卡接孔的孔径的95％～99％，卡接铜柱与卡接孔装配，散热铜垫位于铜垫卡槽内，散热铜垫的周侧及底部与铜垫卡槽之间设置有3～20μm的间隙；

B.通过镀铜工艺，填充散热铜垫的周侧及底部与铜垫卡槽之间的间隙，同时填充卡接铜柱与卡接孔之间的间隙。

本实施例中，镀铜工艺包括化学沉铜和电镀铜。

本实施例中，化学沉铜的铜层的厚度为1～5μm；

电镀铜时，为双回路电镀工艺，陶瓷基板和柔性基板上同时设置有电镀夹子夹持点；

在散热铜垫与铜垫卡槽之间的间隙为4～20μm时，采用双回路电镀工艺进行电镀，同时通过陶瓷基板和柔性基板上的电镀夹子夹持点进行电镀；在散热铜垫与铜垫卡槽之间的间隙小于4μm时，采用单回路电镀工艺，仅通过陶瓷基板或柔性基板上的电镀夹子夹持点进行电镀。

优选的，硅芯片的数量在2个以上，柔性基板设置有两个以上散热铜垫，散热铜垫位于硅芯片的底部，陶瓷基板设置有2个以上的铜垫卡槽；

两个铜垫卡槽具有不同的底部高度，柔性基板折弯设置，至少2个散热铜垫位于不同的高度的铜垫卡槽内。

一种基于厚铜陶瓷基板的电子元件，包括硅芯片和陶瓷基板和柔性基板；

硅芯片为具有双面焊盘的芯片，硅芯片的底面焊接在柔性基板上；

柔性基板设置有散热铜垫，散热铜垫位于硅芯片的一侧或底部，陶瓷基板设置有铜垫卡槽；

柔性基板的厚度方向上设置有3个以上的卡接孔，陶瓷基板上设置有3个以上的卡接铜柱，卡接铜柱的直径为卡接孔的孔径的95％～99％，卡接铜柱与卡接孔装配后，散热铜垫位于铜垫卡槽内，散热铜垫的周侧及底部与铜垫卡槽之间设置有3～20μm的间隙；