[发明专利]具有金属导热凸块接垫的陶瓷基板元件、组件及制法

权利要求书

1.一种具有金属导热凸块接垫的陶瓷基板元件，供设置至少一高发热的晶粒，其特征是，该陶瓷基板元件包括：

一陶瓷基板本体，具有一上表面和相反于前述上表面的一下表面；

至少一金属凸块接垫，包括：

一结合于上述上表面、且厚度介于10至300微米的薄型接合层，该薄型接合层具有一个第一热膨胀系数，该第一热膨胀系数大于上述陶瓷基板本体的热膨胀系数；

一结合于该薄型接合层、供上述晶粒焊接结合的固晶层，该固晶层具有一个第二热膨胀系数，该第二热膨胀系数大于上述陶瓷基板本体的热膨胀系数，该固晶层之表面积不小于对应设置于该固晶层的上述晶粒，且该固晶层的上述表面积小于上述薄型接合层，藉此减缓上述薄型接合层与该陶瓷基板本体的界面受热应力破裂。

2.如权利要求1所述的具有金属导热凸块接垫的陶瓷基板元件，其特征是，该薄型接合层是由一个上薄型接合层与一个下薄型接合层组成，该上薄型接合层结合该固晶层，该下薄型接合层结合上述上表面且厚度小于0.5微米。

3.如权利要求1所述的具有金属导热凸块接垫的陶瓷基板元件，其特征是，该下薄型接合层材质为钛以及铜，该上薄型接合层与该固晶层材质为铜。

4.如权利要求1所述的具有金属导热凸块接垫的陶瓷基板元件，其特征是，该陶瓷基板元件进一步包括一保护层，该保护层至少覆盖于上述金属凸块接垫的外表面。

5.一种具有金属导热凸块接垫的陶瓷基板组件，其特征是，该陶瓷基板组件包括：

至少一高发热的晶粒；

一陶瓷基板本体，具有一上表面和相反于前述上表面的一下表面；

至少一金属凸块接垫，包括：

一结合于上述上表面、且厚度介于10至300微米的薄型接合层，该薄型接合层具有一个第一热膨胀系数，该第一热膨胀系数大于上述陶瓷基板本体的热膨胀系数；

一结合于该薄型接合层、供上述晶粒焊接结合的固晶层，该固晶层具有一个第二热膨胀系数，该第二热膨胀系数大于上述陶瓷基板本体的热膨胀系数，该固晶层之面积不小于对应设置于该固晶层的上述晶粒，且该固晶层的上述面积小于上述薄型接合层，藉此减缓上述薄型接合层与该陶瓷基板本体的界面受热应力破裂。

6.如权利要求5所述的具有金属导热凸块接垫的陶瓷基板组件，其特征是，该薄型接合层是由一个上薄型接合层与一个下薄型接合层组成，该上薄型接合层结合该固晶层，该下薄型接合层结合上述上表面且厚度小于0.5微米。

7.如权利要求5所述的具有金属导热凸块接垫的陶瓷基板组件，其特征是，该陶瓷基板组件进一步包括一保护层，该保护层至少覆盖于上述金属凸块接垫的外表面。

8.一种具有金属导热凸块接垫的陶瓷基板的制法，使至少一金属凸块接垫接合于一陶瓷基板本体，并供设置至少一高功率的晶粒，该陶瓷基板本体具有一上表面和相反于前述上表面的一下表面，供上述晶粒焊接结合的固晶层，该固晶层具有一个第二热膨胀系数，其特征是，该制法包括下列步骤：

a)在前述上表面上溅镀一层厚度小于1微米的金属的种子层；

b)在上述种子层上成型一层金属的增厚层，使得该增厚层与上述种子层共同构成一厚度介于10至300微米的薄型接合层，该薄型接合层具有一个预订表面积，以及该薄型接合层具有一个大于上述陶瓷基板本体热膨胀系数的第一热膨胀系数，藉此减缓上述薄型接合层与该陶瓷基板本体的界面受热应力破裂；

c)在上述薄型接合层上形成一层面积不小于上述高功率晶粒的金属的固晶层，且该固晶层的前述面积小于上述薄型接合层预订表面积，使得该固晶层和上述薄型接合层共同构成一金属导热凸块接垫，该固晶层具有一个大于上述陶瓷基板本体热膨胀系数的第二热膨胀系数。

9.如权利要求8所述的具有金属导热凸块接垫的陶瓷基板的制法，其特征是，进一步包含下述步骤：

d)上述薄型接合层和该固晶层之表面镀上一保护层。

10.如权利要求8所述的具有金属导热凸块接垫的陶瓷基板的制法，其特征是，进一步包含下述步骤：

d)将该晶粒设置于该固晶层，该晶粒打线接合至对应的上述金属凸块接垫；

e)封装该晶粒对应于该陶瓷基板本体之处。