[发明专利]高刻蚀精度陶瓷覆金属板、制备方法及芯片封装模块

说明书

本发明公开了一种高刻蚀精度陶瓷覆金属板、制备方法和芯片封装模块。该高刻蚀精度陶瓷覆金属板包括陶瓷层(a1)、金属层(b1)和活性金属粘接层(t1)，其中活性金属粘接层(t1)位于金属层(b1)被刻蚀后剩余的金属线路层(b2)下表面。通过仅在未被刻蚀的金属线路层(b2)下表面印刷活性金属粘接层，保证被刻蚀位置不存在活性金属，从而解决活性金属不能被刻蚀的问题。另外通过在陶瓷层上设置凹槽，将活性金属粘接层置于凹槽内，且活性金属粘接层(t1)厚度/凹槽(a2)深度比值在1.02～1.15之间，既能提升焊接强度，又能解决焊接后的金属层不平整问题。

技术领域

本发明涉及覆金属板技术领域，具体涉及一种高刻蚀精度陶瓷覆金属板、制备方法及芯片封装模块。

背景技术

随着IGBT等功率电子器件的封装兴起，功率电子器件封装均使用的覆金属板随之兴起。陶瓷覆金属由陶瓷基材、键合粘接层及导电层而构成，它是指金属箔在高温下直接键合或者通过活性金属钎焊的方式，焊接到氧化铝等陶瓷基片上。制成的超薄复合基板具有高导热特性，高的附着强度，优异的软钎焊性和优良电绝缘性能，是IGBT等大功率电力电子电路互连技术和结构技术的基础材料。

由于键合粘接层采用的是钛、银、粑、金等活性金属，现有的刻蚀工艺难以将活性金属刻蚀干净，导致钛、银、粑、金等活性金属残存，线路偶联及断路风险，导致线宽及线距不精确，存在线电阻不均匀及线路短路或者断路问题，难以制备高精度功率封装模块。

因此需要一种技术方案解决现有的刻蚀工艺不能将活性金属刻蚀干净导致难以制备高精度功率封装模块的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种高刻蚀精度陶瓷覆金属板，该高刻蚀精度陶瓷覆金属板包括陶瓷层(a1)、金属层(b1)和活性金属粘接层(t1)，其中活性金属粘接层(t1)位于金属层(b1)被刻蚀后剩余的金属线路层(b2)下表面。

优选的，活性金属粘接层(t1)的线宽小于金属线路层(b2)线宽。

优选的，0.85≤活性金属粘接层(t1)的线宽/金属线路层(b2)的线宽≤0.98。

优选的，陶瓷层(a1)靠近金属层(b1)一面有凹槽(a2)，活性金属粘接层(t1)置于凹槽(a2)内；1.02≤活性金属粘接层(t1)厚度/凹槽(a2)深度≤1.15。

优选的，金属层(b1)为铜层或者铝层，陶瓷层(a1)为氧化铝层、氮化铝层、氮化硅层中的一种；活性金属粘接层(t1)为Ti-Ag、Ti-Ag-Cu、Ti-Ag-Cu-Zn、Au-Ag-Ge中的一种。

优选的，15μm≤凹槽(a2)深度≤48μm。

本发明目的之二是提供一种高刻蚀精度陶瓷覆金属板的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

S1，根据后续金属层(b1)需要被刻蚀形成的线路图形，在陶瓷层(a1)印刷与金属层(b1)被刻蚀形成的线路图形相同图形的活性金属粘接层(t1)图形；

S2，将步骤S1得到含有活性金属粘接层(t1)的陶瓷层(a1)与金属层(b1)焊接。

优选的，在步骤S1之前，还包括步骤S0；其中步骤S0为在陶瓷层(a1)靠近金属层(b1)一面雕刻凹槽(a2)，活性金属粘接层(t1)置于凹槽(a2)内；其中，1.02≤活性金属粘接层(t1)厚度/凹槽(a2)深度≤1.15，15μm≤凹槽(a2)深度≤48μm。

优选的，金属层(b1)为铜层或者铝层，陶瓷层(a1)为氧化铝层、氮化铝层、氮化硅层中的一种；活性金属粘接层(t1)为Ti-Ag、Ti-Ag-Cu、Ti-Ag-Cu-Zn、Au-Ag-Ge中的一种。

本发明目的之三是提供一种芯片封装模块，该芯片封装模块的电路层采用上述的高刻蚀精度陶瓷覆金属板。