[发明专利]绝缘导热金属基板的制造方法

说明书

【技术领域】

本发明有关一种绝缘导热金属基板的制造方法，特别是指与高发热电子组件配合使用，易于制造并且且热传导性较佳的绝缘导热金属基板的制造方法。

【背景技术】

现有的制造该导热基板的方法有如下四种：

方法之一是在塑料基板上印刷铜箔电路形成印刷电路板，如FR4印刷电路基板，其热导率约为0.36W/mK，但其缺点是热性能较差，仅适用于低功率的LED；

方法之二是在PCB基板上贴附一片金属板(如铝基板)，形成所谓的MetalCore PCB基板，以提高散热效率，不过其介电层的热传导率相当于印刷电路基板，同时操作温度局限于140℃以内，制程温度局限于250～300℃内。

方法之三是直接采用烧结成型的陶瓷基板(如AlN/SiC基板)，其具有很好的绝缘性和导热性，但是其尺寸限于4.5平方英寸以下，无法用于大面积的面板。

方法之四是在铜板和陶瓷之间通氧气(O₂)高温下进行结合反应得到的直接铜接合基板(DBC：Direct Bonded Copper)，兼具高导热率及低热膨胀性和介电性，但其操作和制程温度需高于800℃以上。

【发明内容】

本发明目的在于提供一种绝缘导热金属基板的制造方法，以解决现有技术中制造过于复杂或所制造的导热基板应用范围有限的缺陷。

为达成上述目的，本发明绝缘导热金属基板的制造方法包括如下步骤：(1)提供一铝合金基材；(2)对该铝合金基材进行前处理，使表面清洁；(3)将该铝合金基材置入真空腔抽真空；(4)向真空腔中通入氩气，启动基板负偏压，并启动溅镀靶材铝，进行离子冲击并植入铝；(5)调整溅射靶电流密度与基板偏压，之后通入氮气，生成氮化铝薄膜。

与现有技术相比较，本发明利用在铝合金基材上通过真空溅镀形成绝缘层，并且其制造过程简单，易于实施，并且所制造的导热基板热导率能够达到75～85W/mK，具有较佳的散热性能。

【具体实施方式】

本发明绝缘导热金属基板的制造方法包括如下步骤：

1.提供铝合金基材；

2.对该铝合金基材进行前处理，具体包括脱脂，酸洗，清洗等步骤，使其表面清洁；

3.将该铝基材置入真空腔抽真空至10^-5Torr；

4.向该真空腔中通入氩气维持在1～3x10^-3Torr，启动基板负偏压在-300～-600V，此时启动溅镀靶材(Al)，控制溅镀靶材的电流密度在0.1～1W/cm2，进行离子冲击并植入铝，时间约为3～10分钟；

5.将溅射靶电流密度逐步调整至5～15W/cm2，基板偏压同步逐渐调整至20～60V，时间为1～3分钟后通入氮气，氮气分压维持在1～3x10^-3Torr，使其生成氮化铝薄膜，其中该氮化铝薄膜的厚度为3～5微米。