專利名稱：Igbt模塊用低熱阻陶瓷覆銅板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型具體涉及一種IGBT模塊用低熱阻陶瓷覆銅板。 技術(shù)背景IGBT模塊在電力控制中比其他電力電子器件所表現(xiàn)出的優(yōu)異的控制性能和節(jié)能 效果得到了人們的公認(rèn)。目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在軋鋼自動控制、電動機(jī)車牽引、航空航天控制 系統(tǒng)、金屬高頻熱處理領(lǐng)域，由于IGBT模塊較之其他功率器件(如晶閘管、MOS管等)壓降 較高，功耗較大，所以需要一種導(dǎo)熱性能好的電路板。目前常用的電路基板由于結(jié)構(gòu)及生產(chǎn) 工藝的限制，一般都存在0.5 的細(xì)微針孔和空洞，這極大的影響了電路板的導(dǎo)熱效率 和自身電阻，針孔和空洞的行程主要有以下因素1)銅箔表面鍵合準(zhǔn)備層的構(gòu)成；2)陶瓷基片表面狀態(tài)對濕潤角的影響；3)銅箔和陶瓷基片在高溫狀態(tài)下的緊密貼合。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)IGBT模塊用電路板細(xì)微針孔和空洞多，造 成電路板的導(dǎo)熱效率低和熱阻高的缺陷，提供一種超薄型、高強(qiáng)度、低熱阻的IGBT模塊用 低熱阻陶瓷覆銅板。本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的即一種IGBT模塊用低熱阻陶瓷覆銅板，包括陶瓷基板，其特征在于所述陶瓷基板 為氧化鋁陶瓷基板，氧化鋁陶瓷基板的一面或兩面高溫鍵合有無氧紫銅箔層，氧化鋁陶瓷 基板與無氧紫銅箔層之間設(shè)有Cu-Cu2O共晶液相層。氧化鋁陶瓷基板的厚度為0. 19 1. 0mm，無氧紫銅箔層的厚度為0. 1 0. 3mm。通 過上述厚度的限定，本實(shí)用新型具有超薄的特性。為使本實(shí)用新型的細(xì)微針孔和空洞減少，提高導(dǎo)熱效率和降低自身電阻，本實(shí)用 新型預(yù)先在無氧紫銅箔層上交替沉積0.1微米厚的氧化亞銅和銅，沉積的氧化亞銅和銅的 厚度為0. 5 10微米，在氧化鋁陶瓷基板的表面采用PVD工藝沉積一層1 2微米的銅膜， 高溫鍵合時，采用銅箔預(yù)壓成型工藝，使無氧紫銅箔層在氧化鋁陶瓷基板表面的鍵合過程 始終呈線形區(qū)域復(fù)合，這樣對于排出氣泡非常有效，大大減少了空洞，在鍵合過程中，氧化 鋁陶瓷基板表面的銅膜和無氧紫銅箔層上的氧化亞銅在高溫下形成Cu-Cu2O共晶液相層， Cu-Cu2O共晶液相層同時濕潤氧化鋁陶瓷基板和無氧紫銅箔層，完全填充它們之間的間隙， 冷卻后氧化鋁陶瓷基板和無氧紫銅箔層牢固的鍵合在一起。本實(shí)用新型具有超薄、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱效率高，低熱阻的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型相對于現(xiàn) 有技術(shù)的電路板，空洞率大大降低，熱阻可以降低38%以上。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖中所示1氧化鋁陶瓷基板；2Cu-Cu20共晶液相層；3無氧紫銅箔層。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。實(shí)施例1如圖1所示氧化鋁陶瓷基板1的兩面均高溫鍵合有無氧紫銅箔層3，氧化鋁陶瓷 基板1和無氧紫銅箔層3之間設(shè)有Cu-Cu2O共晶液相層2。本實(shí)施例所述的陶瓷覆銅板制作時，采用如下工藝步驟制作1)陶瓷基片清洗活化2)銅箔清洗活化3)陶瓷基片預(yù)處理4)銅箔預(yù)處理5)高溫鍵合6) “冷-熱階梯循環(huán)”法冷卻實(shí)施例2如圖2所示氧化鋁陶瓷基板1的一面高溫鍵合有無氧紫銅箔層3，其他同實(shí)施例 1。
權(quán)利要求一種IGBT模塊用低熱阻陶瓷覆銅板，包括陶瓷基板，其特征在于所述陶瓷基板為氧化鋁陶瓷基板，氧化鋁陶瓷基板的一面或兩面高溫鍵合有無氧紫銅箔層，氧化鋁陶瓷基板與無氧紫銅箔層之間設(shè)有Cu Cu2O共晶液相層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT模塊用低熱阻陶瓷覆銅板，其特征在于氧化鋁陶瓷基板 的厚度為0. 19 1. 0mm，無氧紫銅箔層的厚度為0. 1 0. 3mm。
專利摘要本實(shí)用新型具體涉及一種IGBT模塊用低熱阻陶瓷覆銅板，包括陶瓷基板，其特征在于所述陶瓷基板為氧化鋁陶瓷基板，氧化鋁陶瓷基板的一面或兩面高溫鍵合有無氧紫銅箔層，氧化鋁陶瓷基板與無氧紫銅箔層之間具有Cu-Cu2O共晶液相層。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)IGBT模塊用電路板細(xì)微針孔和空洞多，造成電路板的導(dǎo)熱效率低和自身電阻大的缺陷，具有超薄、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱效率高，低熱阻的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H01L23/15GK201699011SQ20102015099
公開日2011年1月5日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者孫桂鋮, 李磊 申請人:淄博市臨淄銀河高技術(shù)開發(fā)有限公司