专利名称：一体化绝缘陶瓷基板的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子器材及陶瓷基板技术领域，特别涉及ー种一体化绝缘陶瓷基板。
背景技术：
随着世界各国对节能减排的日益重视，各种基于功率电子器件而设计的节能型设备越来越多地服务于能源、交通、电力、エ业、军エ和日常生活品。但随着设备功率越来越大。电子器件的功率也不断提高，为平衡电子器件功率耗散，其封装的尺寸也越来越大，这就带来了设备体积和功率耗散的増大，因此，如何縮小功率设备的整体体积和减小其功率耗散等问题就变得日益突出。由于功率电子器件生产过程中大多数的功率芯片需要由陶瓷基板承载，而后又将陶瓷基板通过焊料焊接在底板上。陶瓷基板与底板焊接エ艺自上世纪的功率电子器件封装 制造开始盛行。然而这是无奈之举，因为没有适合的技术可以使陶瓷基板免于焊接到底板上。在焊接过程耗费大量的焊接材料，浪费人力，消耗能源，占用场地，同时还带有一定的品质风险，并且随着功率电子器件功率的增大这种品质风险将显著增加。此外，因功率电子器件传统陶瓷基板需与底板焊接，而加大了器件的热阻，使得功率芯片的热量不能及时的传递出去，从而拉大了芯片与底板间的温差，使得电子器件的封装尺寸不得不放大，以适应其散热需求，然而，这将极大地限制芯片的功率和集成度，给电子领域的设计和生产增加了巨大的困难。
发明内容
本发明的主要目的在干，针对上述现有技术中的不足，提供ー种一体化绝缘陶瓷基板，以有效缩短电子器件的生产エ艺，提高电子器件的散热效果和减小电子器件的封装尺寸。为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案。本发明提供ー种一体化绝缘陶瓷基板，其包括金属底板和导电层，在所述金属底板和导电层之间设置有绝缘陶瓷层，所述绝缘陶瓷层分别与所述金属底板和导电层固定连接。优选地，所述金属底板为铜、铝、铜合金、铝合金或者不锈钢材料。优选地，所述绝缘陶瓷层为A1203、BaTi03、Mg2Si04、AIN、Si3N4或者其混合物。优选地，所述导电层为金、银、铜或錫。优选地，所述绝缘陶瓷层经表面处理工艺敷覆于所述金属底板上。优选地，所述导电层经沉积エ艺敷覆于所述绝缘陶瓷层上。优选地，所述导电层表面具有电镀层。相比于上述现有技术，本发明的优点在于I、可提高产生品质，简化功率电子功率器件封装的生产流程，节约大量的场地、设备、电力、人力、耗材的投资，省去了焊接等エ艺，使生产エ艺更加节能和环保，有效降低生产成本。2、可显著提高功率电子功率器件的性能。由于提高了电子功率器件的散热效果，因此，可増加电子功率器件的功率和其它电气參数。3、可有效延长电子功率器件产品的使用寿命。由于电子功率器件所产生的热量能及时地散出，使电子功率器件内外的温差降低，因此，可有效地防止电子功率器件的老化，从而延长寿命。
图I是本发明实施例中一体化绝缘陶瓷基板的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，參照附图做进ー步说明。
具体实施例方式以下将结合附图及具体实施例详细说明本发明的技术方案，以便更清楚、直观地理解本发明的发明实质。图I是本发明实施例中一体化绝缘陶瓷基板的结构示意图。參照图I所示，本发明提供一种应用于电子器件的一体化绝缘陶瓷基板100，其包括金属底板I和导电层3，且在金属底板I和导电层3之间设置有ー绝缘陶瓷层2，该绝缘陶瓷层2的下表面与金属底板I固定连接，上表面与导电层3固定连接，使上述三层材料成为一体化结构。具体地，本实施例的金属底板I可以采用铜、铝、铜合金、铝合金或者不锈钢等材料。绝缘陶瓷层2可采用A1203、BaTi03、Mg2Si04、AlN、Si3N4等陶瓷类材料或者其混合物，或者其它具有类似物理和电学性能的材料制成。导电层3用干与芯片或电子功率元件等进行焊接，形成电子线路板，因此，本实施例的导电层3需具有良好的导电性能，可以采用金、银、铜，锡或其它合金金属材料，允许含有少量杂质。同时，本实施例的绝缘陶瓷层2是经表面处理工艺敷覆于金属底板I上的，使绝缘陶瓷层2牢固地贴覆于金属底板I上。导电层3则是通过沉积、印刷和喷涂等エ艺，使导电层3金属慢慢沉淀，牢固、稳定地敷覆于绝缘陶瓷层2上。导电层3制作完成后，可对导电层3的表面作加强处理(比如电镀)，使其表面平整光滑，有利干与芯片以及其它电子元件之间的热传递，减小二者之间的接触电阻，从而提高电子器件的性能，最后对导电层3做线路刻蚀，绘制出设计需要的电路图。本实施例的一体化绝缘陶瓷基板100的生产流程可以參考如下I、冲压金属底板I;2、金属底板I电镀防氧化保护；3、表面处理敷覆绝缘陶瓷层2 ；4、沉积、印刷和喷涂等敷覆导电层3 ；5、电镀、蚀刻导电层3 ;6、激光打标；7、全检测试；8、包装。
通过上述制造エ艺，使金属底板I、绝缘陶瓷层2和导电层3三层形成一体式结构，相比于传统陶瓷基板而言，尺寸规格更加灵活，尤其适合制作大尺寸基板，并可依据具体使用条件和要求灵活调整，可生产出任意尺寸規格。综上所述，本发明实施例的一体化绝缘陶瓷基板，不仅可省去焊接エ序，有效缩短电子功率器件的生产流程并避免因焊接导致的不良品，有效提高产品质量，而且可有效提高导电层与芯片之间导电、导热性能，可显著提高产品的电气性能和功率，还可大大减缓电子元器件的老化，从而延长电子功率器件产品的使用寿命。此外，由于电子功率器件的散热效果提升，因此，可以减小电子功率器件的封装尺寸，进ー步实现电子功率器件的小型化和微型化。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理 包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种一体化绝缘陶瓷基板，其特征在于包括金属底板和导电层，在所述金属底板和导电层之间设置有绝缘陶瓷层，所述绝缘陶瓷层分别与所述金属底板和导电层固定连接。
2.如权利要求I所述的一体化绝缘陶瓷基板，其特征在于所述金属底板为铜、铝、铜合金、铝合金或者不锈钢材料。
3.如权利要求I所述的一体化绝缘陶瓷基板，其特征在于所述绝缘陶瓷层为A1203、BaTi03、Mg2Si04、AlN、Si3N4 或者其混合物。
4.如权利要求I所述的一体化绝缘陶瓷基板，其特征在于所述导电层为金、银、铜或锡。
5.如权利要求I所述的一体化绝缘陶瓷基板，其特征在于所述绝缘陶瓷层经表面处理工艺敷覆于所述金属底板上。
6.如权利要求I所述的一体化绝缘陶瓷基板，其特征在于所述导电层经沉积、印刷和喷涂工艺敷覆于所述绝缘陶瓷层上。
全文摘要
本发明涉及一种一体化绝缘陶瓷基板，其包括金属底板、导电层和绝缘陶瓷层，所述绝缘陶瓷层分别与所述金属底板和导电层固定连接。本发明可以有效缩短电子功率器件的生产工艺，提高电子器件的散热效果和减小电子功率器件的封装尺寸。
文档编号H01L23/15GK102856266SQ20121034908
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者张剑锋 申请人:张剑锋