[发明专利]一种功率半导体集成式封装用陶瓷模块及其制备方法

权利要求书

1.一种功率半导体集成式封装用陶瓷模块，其特征在于：包括有陶瓷基板以及一体式金属围坝层；该陶瓷基板的下表面设置有导电线路层、绝缘层和散热层，该绝缘层完全覆盖住导电线路层，该散热层位于非导电线路层的区域上并与导电线路层间隔分开，散热层的厚度不低于导电线路层及绝缘层的总厚度；该陶瓷基板的上表面设置有正极焊盘、负极焊盘和多个固晶区，每一固晶区上均具有连接层和固晶层，该连接层和固晶层彼此间隔分开；且陶瓷基板上设置有垂直导通孔，垂直导通孔电连接于固晶区与导电线路层之间以及导电线路层与正极焊盘、负极焊盘之间；该一体式金属围坝层设置于陶瓷基板的上表面上，一体式金属围坝层环绕于单个或者多个固晶区的周围并与固晶区间隔分开，一体式金属围坝层的厚度大于固晶区的厚度。

2.根据权利要求1所述的一种功率半导体集成式封装用陶瓷模块，其特征在于：所述陶瓷基板为氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、氮化硅陶瓷或碳化硅陶瓷。

3.根据权利要求1所述的一种功率半导体集成式封装用陶瓷模块，其特征在于：所述导电线路层和散热层均为电镀铜材质，散热层的厚度大于导电线路层的厚度。

4.根据权利要求1所述的一种功率半导体集成式封装用陶瓷模块，其特征在于：所述一体式金属围坝层为电镀铜材质。

5.根据权利要求1所述的一种功率半导体集成式封装用陶瓷模块，其特征在于：所述正极焊盘、负极焊盘位于陶瓷基板上表面周边，且与一体式金属围坝层间隔分开。

6.根据权利要求1所述的一种功率半导体集成式封装用陶瓷模块，其特征在于：所述垂直导通孔采用外部金属填充或者电镀铜填充。

7.一种如权利要求1至6任一项所述的一种功率半导体集成式封装用陶瓷模块的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：

（1）取陶瓷基板，在陶瓷基板对应的位置上开贯穿孔；

（2）对陶瓷基板的上下表面进行金属化；

（3）对上下表面金属化的陶瓷基板进行贴干膜、曝光、显影和电镀，从而形成正极焊盘、负极焊盘、连接层、固晶层、一体式金属围坝底层，导电线路层、散热底层、垂直导通孔；

（4）在陶瓷基板的上下表面再次进行贴干膜、曝光、显影和电镀，使一体式金属围坝底层及散热底层各自被电镀加厚，获得一体式金属围坝层及散热层；

（5）对陶瓷模块进行退膜、蚀刻；

（6）在陶瓷基板的下表面涂上绝缘材质，形成绝缘层。

8.根据权利要求7所述的一种功率半导体集成式封装用陶瓷模块，其特征在于：进一步包括有步骤（7）：在陶瓷模块之各金属层的表面上镀金/银。

9.一种如权利要求1至6任一项所述的一种功率半导体集成式封装用陶瓷模块的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：

（1）取陶瓷基板，在陶瓷基板对应的位置上开贯穿孔；

（2）对陶瓷基板的上下表面进行金属化；

（3）对上下表面金属化的陶瓷基板进行贴干膜、曝光、显影和电镀，从而形成正极焊盘、负极焊盘、连接层、固晶层、一体式金属围坝底层，导电线路层、散热底层、垂直导通孔；

（4）在陶瓷基板的上下表面再次进行贴干膜、曝光、显影和电镀，使一体式金属围坝底层及散热底层各自被电镀加厚，获得一体式金属围坝层及散热层；

（5）在陶瓷基板的上表面再次进行贴干膜、曝光、显影和电镀，使一体式金属围坝层部分区域被电镀加厚，获得限位用台阶面及台阶层；

（6）对陶瓷模块进行退膜、蚀刻；

（7）在陶瓷基板的下表面涂上绝缘材质，形成绝缘层。

10.根据权利要求9所述的一种功率半导体集成式封装用陶瓷模块，其特征在于：进一步包括有步骤（8）：在陶瓷模块之各金属层的表面上镀金/银。