[发明专利]一种金属化陶瓷基板及其制作方法

说明书

本发明公开了一种金属化陶瓷基板及其制作方法，属于元器件制作领域。本发明方法为:对陶瓷基板进行打孔得到若干通孔；再对金属件进行表面处理，然后将金属件置入N块陶瓷基板的通孔中；其中，N≥1；之后对N块陶瓷基板进行烧结处理，使得金属件与陶瓷基板通孔的孔壁相结合；再对金属件进行分割处理并对金属件截面进行处理；而后对陶瓷基板的表面进行金属化处理；之后对陶瓷基板的表面进行加工得到电路图形并对金属件对应位置填充绝缘浆料并烘干。针对现有技术中的金属化陶瓷基板的结构强度不高，产品易失效的问题，本发明可以减轻陶瓷基板与金属层之间所受内应力，避免了金属化陶瓷基板在温度冲击之下的贝壳状剥离，提高了金属化陶瓷基板的可靠性。

技术领域

本发明属于元器件制作技术领域，更具体地说，涉及一种金属化陶瓷基板及其制作方法。

背景技术

电子器件的高性能、高可靠性、高密度要求所用的基板材料必须具有良好的机械性能、电性能、散热性能和焊接性能。实现这一目标的途径是对陶瓷基板进行金属化，即在片式陶瓷基板上接合一层具有一定厚度的粘合力强、热匹配性能好、导电和导热性能好以及可焊接的金属。

针对陶瓷基板的金属化，现有技术提出了诸多技术方案，例如发明创造名称为：一种金属化陶瓷基板制造方法(申请日：2021年4月13日；申请号：202110394118.7)，该方案公开了一种金属化陶瓷基板制造方法，包括底板、输送装置、固定装置、上料装置和抹匀装置，的底板的上端设置有输送装置，输送装置的上端安装有固定装置，固定装置的外侧设置有上料装置，上料装置的后方设置有抹匀装置。该方案可以解决现有的陶瓷基板在进行金属浆料涂抹的过程中可能会遇到以下难题：a.通过人工手动将金属浆料涂抹至陶瓷基板的表面，该种方式所需人力较多，且劳动强度较大，导致涂抹效率低下，无法满足企业的产能需求；b.人工涂抹过程中容易出现涂抹不完全或金属浆料溢出陶瓷基板边缘的情况，导致涂抹效果较大，从而降低了陶瓷基板的生产质量。

目前提高金属化陶瓷基板的结构是在电路图形的边缘加工出“dimple”以释放部分内应力，从而提高产品可靠性，这种“dimple”又分为两种变体，一种是电路图形的小坑没有蚀刻完全，一种是电路图形的小坑蚀刻完全到达陶瓷基板。以30*40mm规格的标准样品测试，带有“dimple”结构的金属化陶瓷基板，在经过-55℃～125℃条件的温度冲击下经过300热冲击后金属化层和陶瓷基板脱离，造成产品失效，断口分析为陶瓷基板贝壳状剥离失效。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中的金属化陶瓷基板的结构强度不高，产品易失效的问题，本发明提供一种金属化陶瓷基板及其制作方法，可以减轻陶瓷基板与金属层之间所受内应力，避免了金属化陶瓷基板在温度冲击之下的贝壳状剥离，进而避免了产品失效，进一步提高了金属化陶瓷基板的可靠性。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种金属化陶瓷基板的制作方法，包括以下步骤：对陶瓷基板进行打孔得到若干通孔；然后对金属件进行表面处理，然后将表面处理后的金属件置入N块陶瓷基板的通孔中；其中，N≥1；之后对置入有金属件的N块陶瓷基板进行烧结处理，使得金属件与陶瓷基板通孔的孔壁相结合；再对金属件进行分割处理，使得N块结合有金属件的陶瓷基板互相分离；之后对陶瓷基板的金属件截面进行处理，使得金属件截面与陶瓷基板表面相齐平或者金属件截面低于陶瓷基板表面；而后对结合有金属件的陶瓷基板的表面进行金属化处理；进一步地，对金属化处理后的陶瓷基板的表面进行加工得到电路图形，之后对加工有电路图形的陶瓷基板的金属件对应位置填充高温绝缘浆料并进行烘干处理。

更进一步地，对金属件进行表面处理的具体过程为：对金属件的表面进行预氧化处理或者在金属件的表面涂覆活性金属焊料并烘干，然后对金属件预合金化得到预处理金属件。

更进一步地，陶瓷基板的材质为氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、玻璃、蓝宝石衬底或氧化硅。