一種熱沉塊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種熱沉塊，包括陶瓷塊，所述陶瓷塊上設(shè)有形成導(dǎo)電電路的金屬層花紋，所述金屬層花紋包括位于所述陶瓷塊表面的鈦金層、位于所述鈦金層表面的鉑金層、及位于所述鉑金層表面的黃金層。該熱沉塊先在陶瓷塊表面濺射鈦金層、然后再濺射鉑金層和黃金層，鈦金層可有效提高鉑金層與熱沉塊之間的結(jié)合力，而且可增加金屬層花紋的厚度，使導(dǎo)電電路散熱性更好，同時(shí)可有效降低熱沉塊的生產(chǎn)成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種熱沉塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微電子領(lǐng)域，特別涉及一種用于芯片封裝的熱沉塊。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代微電子技術(shù)發(fā)展異常迅猛，特別是各種光電子器件逐漸在向微型化、大規(guī)模、集成化、高效率、高可靠性等方向發(fā)展。隨著電子系統(tǒng)集成度的提高，其功率密度也會(huì)隨之增加，電子元件及系統(tǒng)整體工作會(huì)產(chǎn)生大量熱量，使系統(tǒng)工作溫度升高，這樣就有可能引起半導(dǎo)體器件性能惡化、嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)剐酒瑹龤В虼擞行У男酒庋b必須解決芯片系統(tǒng)的散熱問(wèn)題。目前芯片的封裝多采用熱沉塊作為散熱基片，熱沉塊具有耐高溫、電絕緣性能高、介電常數(shù)和介質(zhì)損耗低、熱功率大等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了非常廣泛的應(yīng)用。
[0003]在芯片的封裝過(guò)程中，為了方便半導(dǎo)體裸芯片與外接管腳連接，有時(shí)會(huì)在熱沉塊上直接形成導(dǎo)線(xiàn)電路，使導(dǎo)電電路通過(guò)鍵合金絲與半導(dǎo)體裸芯片連接。目前熱沉塊上的導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)路多通過(guò)濺射方式將金屬濺射在熱沉塊的表面，然后再通過(guò)曝光、顯影等方式在熱沉塊上形成導(dǎo)電電路。為了提高導(dǎo)電性，熱沉塊上的導(dǎo)電電路多采用金、鉬導(dǎo)電性較好的貴重金屬，然而金、鉬與熱沉塊的結(jié)合性較差，如果長(zhǎng)時(shí)間在高溫環(huán)境下工作有可能會(huì)使導(dǎo)電電路從熱沉塊上分層、剝落，使芯片燒毀，為了防止出現(xiàn)這種情況，最好的辦法是增加金屬層的厚度，但這樣就會(huì)增加熱沉塊的生產(chǎn)成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種使用壽命長(zhǎng)，耐高溫、生產(chǎn)成本低的熱沉塊。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種熱沉塊，包括陶瓷塊，所述陶瓷塊上設(shè)有形成導(dǎo)電電路的金屬層花紋，所述金屬層花紋包括位于所述陶瓷塊表面的鈦金層、位于所述鈦金層表面的鉬金層、及位于所述鉬金層表面的黃金層。
[0006]優(yōu)選地，所述斜面傾斜角度為5-12°。
[0007]優(yōu)選地，所述陶瓷塊為氮化鋁陶瓷塊，所述氮化鋁陶瓷塊的橫截面為直角梯形，所述氮化鋁陶瓷塊的一個(gè)側(cè)面為斜面，與該斜面相對(duì)的一個(gè)側(cè)面上設(shè)有所述金屬層花紋。
[0008]優(yōu)選地，所述鈦金層厚度為0.03-0.05mm,所述鉬金層厚度為0.06-0.08mm,所述黃金層厚度為0.04-0.06mm。
[0009]如上所述，本實(shí)用新型的熱沉塊具有以下有益效果:該熱沉塊先在陶瓷塊表面濺射鈦金層、然后再派射鉬金層和黃金層，鈦金層可有效提高鉬金層與熱沉塊之間的結(jié)合力，而且可增加金屬層花紋的厚度，使導(dǎo)電電路散熱性更好，同時(shí)可有效降低熱沉塊的生產(chǎn)成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例熱沉塊的結(jié)構(gòu)示意圖。[0011]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例熱沉塊的加工工藝示意圖。
[0012]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0013]I陶瓷塊
[0014]2斜面
[0015]3鈦金層
[0016]4 鉬金層
[0017]5 黃金層
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0019]請(qǐng)參閱圖1、2。須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、 “中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種熱沉塊，該熱沉塊包括陶瓷塊1，在陶瓷塊I上設(shè)有形成導(dǎo)電電路的金屬層花紋。作為一種優(yōu)選方式，陶瓷塊I采用氮化鋁陶瓷塊，氮化鋁陶瓷塊具有耐高溫、電絕緣性能高、介電常數(shù)和介質(zhì)損耗低、熱功率大等優(yōu)點(diǎn)。作為一種優(yōu)選實(shí)施例，氮化鋁陶瓷塊的橫截面為直角梯形，氮化鋁陶瓷塊的一個(gè)側(cè)面為斜面2，與該斜面2相對(duì)的一個(gè)側(cè)面上設(shè)有所述的金屬層花紋。金屬層花紋包括位于陶瓷塊表面的鈦金層3、位于鈦金層3表面的鉬金層4、及位于鉬金層4表面的黃金層5。
[0021]氮化鋁陶瓷塊上設(shè)有斜面，這樣可增加陶瓷塊I的散熱面積，使熱沉塊具有更好的散熱效果?？紤]到封裝等方面的要求，斜面2的傾斜角度一般為5-12°。而鈦金層3的厚度為0.03-0.05mm，鉬金層4的厚度為0.06-0.08mm，黃金層5的厚度為0.04-0.06mm。
[0022]如圖2所示，該熱沉塊在進(jìn)行加工時(shí)，首先將一大片的氮化鋁陶瓷塊進(jìn)行清洗，去除氮化鋁陶瓷塊上的油污和雜質(zhì)。然后采用光刻技術(shù)在氮化鋁陶瓷塊上形成多個(gè)導(dǎo)電電路單元，進(jìn)行光刻時(shí)光刻膠進(jìn)行曝光的部分為導(dǎo)電電路需要保留的部分，進(jìn)行光刻時(shí)，應(yīng)首先在氮化鋁陶瓷塊涂布光刻膠，然后再制作掩膜板，掩膜板上版案圖形應(yīng)與各個(gè)導(dǎo)電電路單元圖形形狀相對(duì)應(yīng)，掩膜板制作完成后使用掩膜板在氮化鋁陶瓷塊涂布的光刻膠上進(jìn)行顯影，然后將顯影部分采用蝕刻技術(shù)進(jìn)行去除，這樣就會(huì)在需要形成導(dǎo)電電路的位置形成凹槽。
[0023]接著根據(jù)要求在氮化鋁陶瓷塊表面依次濺射鈦金層、鉬金層和黃金層，其中鈦金層3的厚度范圍為0.03-0.05mm,鉬金層4的厚度范圍為0.06-0.08mm，黃金層5的厚度范圍為0.04-0.06mm。然后再對(duì)氮化鋁陶瓷塊表面進(jìn)行超聲波清洗，此時(shí)清洗掉的為未曝光的光刻膠，清洗完成后就會(huì)在氮化鋁陶瓷塊表面形成導(dǎo)電電路的金屬層花紋。然后再將大片的氮化鋁陶瓷塊劃為多個(gè)長(zhǎng)條狀單元，每個(gè)長(zhǎng)條狀單元上設(shè)有多個(gè)并行排列的導(dǎo)電電路單元。接著在對(duì)每個(gè)長(zhǎng)條狀單元的氮化鋁陶瓷塊進(jìn)行研磨，將其橫截面研磨成梯形，最后再將每個(gè)長(zhǎng)條狀單元的氮化鋁陶瓷塊再分割成多個(gè)熱沉塊，使每個(gè)熱沉塊上設(shè)有一個(gè)導(dǎo)電電路單元，這樣熱沉塊即可加工完成。
[0024]該熱沉塊先在陶瓷塊表面濺射鈦金層、然后再濺射鉬金層和黃金層，鈦金層可有效提高鉬金層與熱沉塊之間的結(jié)合力，而且可增加金屬層花紋的厚度，使導(dǎo)電電路散熱性更好，同時(shí)可有效降低熱沉塊的生產(chǎn)成本。該熱沉塊在進(jìn)行加工時(shí)，現(xiàn)在大片氮化鋁陶瓷塊上進(jìn)行光刻，在光刻完成后先劃成長(zhǎng)條單元進(jìn)行研磨，這樣有效提高熱沉塊的生產(chǎn)速度，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)產(chǎn)品外形的一致性較好，可有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0025]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種熱沉塊，包括陶瓷塊，所述陶瓷塊上設(shè)有形成導(dǎo)電電路的金屬層花紋，其特征在于:所述金屬層花紋包括位于所述陶瓷塊表面的鈦金層、位于所述鈦金層表面的鉬金層、及位于所述鉬金層表面的黃金層，所述陶瓷塊為氮化鋁陶瓷塊，所述氮化鋁陶瓷塊的橫截面為直角梯形，所述氮化鋁陶瓷塊的一個(gè)側(cè)面為斜面，與該斜面相對(duì)的一個(gè)側(cè)面上設(shè)有所述金屬層花紋，所述鈦金層厚度為0.03-0.05mm,所述鉬金層厚度為0.06-0.08mm,所述黃金層厚度為0.04-0.06mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱沉塊，其特征在于:所述斜面傾斜角度為5-12°。
【文檔編號(hào)】H01L23/373GK203760451SQ201320803896
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】王紅 申請(qǐng)人:蘇州文迪光電科技有限公司