[发明专利]一种活性金属钎焊陶瓷基板及其制作方法

说明书

本发明公开了一种活性金属钎焊陶瓷基板及其制作方法，属于陶瓷金属化处理领域。本发明方法为：在金属片上以不完全蚀刻的方式加工线路图形；而后将活性金属焊料整体印刷在线路图形上并进行烘干；然后将金属片进行表面处理；再将清洗后的陶瓷片安装在金属片的固定槽内，再对金属片进行对折得到组装件；之后将N件组装件叠压在一起并进行烧结，使得金属片与陶瓷片烧结在一起；其中，N≥1；而后去除组装件残余的金属形成活性金属钎焊陶瓷基板。针对现有技术中的AMB基板制作过程易造成化学污染且蚀刻困难的问题，本发明的制作工艺省略了蚀刻液和活性金属焊料的使用，不仅避免了环境污染问题，还大大降低了生产成本。

技术领域

本发明属于陶瓷金属化处理技术领域，更具体地说，涉及一种活性金属钎焊陶瓷基板及其制作方法。

背景技术

活性金属钎焊工艺是把活性金属粉和能与其在一定温度下形成合金的金属焊料一起放置在陶瓷基板和金属铜之间，在真空或惰性气氛中加热熔化实现金属铜与陶瓷基板封接的一种方法。由该工艺制成的覆铜陶瓷基板具有金属化层结合强度高、气密性好、导电导热性能优良等特点，已在大功率模块领域得到广泛应用。

目前活性金属钎焊陶瓷基板(AMB基板)的制作方法一般为：将活性金属焊料整体印刷在陶瓷基板上，再将铜和陶瓷叠加在一起烧结在一起，然后通过贴膜、曝光、显影等方式将图形转移到金属化层上，最后通过三段式化学蚀刻再将图形蚀刻出来。

现有技术中的活性金属钎焊陶瓷基板的制作方法存在的技术缺陷在于：1、AMB基板采取三段式化学蚀刻法，会用到大量的化学药液带来环境压力，蚀刻液特殊导致成本高；2、铜厚超过500微米，线宽、线距达到700微米以上，线路图形难于精细化；3、活性金属与陶瓷材料产生化学反应生成的中间相比如氮化钛(TiN)具有半导体性质，降低AMB基板的电学性能。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中的活性金属钎焊陶瓷基板制作过程易造成化学污染且蚀刻困难的问题，本发明提供了一种活性金属钎焊陶瓷基板及其制作方法，可以提高线路图形的精度和线宽线距的下限，并且可以保证AMB基板的电学性能；本发明的制作工艺省略了蚀刻液和活性金属焊料的使用，不仅避免了环境污染问题，还大大降低了生产成本。

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：

本发明的一种活性金属钎焊陶瓷基板的制作方法，包括以下步骤：在金属片上以不完全蚀刻的方式加工线路图形；而后将活性金属焊料整体印刷在金属片的线路图形上并进行烘干；然后将印刷有活性金属焊料的金属片进行表面处理；再将清洗后的陶瓷片安装在金属片的固定槽内，再以陶瓷片作为中心对金属片进行对折得到组装件；之后将N件组装件叠压在一起并进行烧结，使得金属片与陶瓷片烧结在一起；其中，N≥1；而后去除组装件残余的金属形成活性金属钎焊陶瓷基板。

更进一步地，加工得到的线路图形包括正图形面区域、反图形面区域、固定槽和定位孔。

更进一步地，以不完全蚀刻的方式加工的线路图形尺寸λ₀与最终得到的活性金属钎焊陶瓷基板的线路图形尺寸λ₁通过缩放因子进行转换，缩放因子λ＝λ₁/λ₀；其中，缩放因子为1～1.5。

更进一步地，通过激光蚀刻、机械加工或化学蚀刻方式加工线路图形。

更进一步地，以不完全蚀刻的方式加工线路图形形成的残余金属位于金属片的下部、中部或者上部。

更进一步地，通过定位孔并利用激光切割或化学蚀刻或机械加工方式将残余的金属去除。

更进一步地，通过定位孔并利用激光将活性金属钎焊陶瓷基板切割成小单元产品。