本發(fā)明屬于電子封裝，涉及一種金屬基復合材料基板的制造方法。

背景技術：

1、電子封裝部件是電子制造過程中至關重要的環(huán)節(jié)，涉及將電子器件、芯片、電路和其他元件封裝在一個可靠且耐用的外殼中。這一過程旨在保護這些敏感元件免受機械損壞、腐蝕以及其他不利環(huán)境因素的影響，確保它們能夠正常工作并維持其性能。

2、電子封裝部件是一個復雜而精密的構造，它主要由結構基板和絕緣襯板兩個核心層次組成。在封裝過程中，每一個步驟都至關重要，其中最為關鍵的一步就是將已經(jīng)經(jīng)過精密加工的絕緣陶瓷襯板焊接在結構基板上，只有經(jīng)過這一步驟，整個封裝過程才算完成。焊料作為連接各部件的關鍵材料，其熱導率相對較低，這將對封裝的熱通道性能產(chǎn)生直接影響，進而影響到封裝后產(chǎn)品的整體可靠性和穩(wěn)定性。封裝過程中每增加一層界面，其熱導率就會相應降低一次，這不僅意味著熱量的傳遞效率會受到影響，還意味著封裝成本會隨之上升一層。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種金屬基復合材料基板的制造方法，本發(fā)明減少了封裝工序，降低封裝工序成本，并且提高電子封裝的導熱性能。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)：

3、本發(fā)明公開了一種金屬基復合材料基板的制造方法，包括以下步驟：

4、將絕緣陶瓷板嵌入增強體坯體表面后進行燒結，得到復合有絕緣陶瓷板的金屬基復合材料基板；

5、對金屬基復合材料基板進行金屬液浸滲，對完成浸滲的金屬基復合材料基板進行表面加工；

6、在金屬基復合材料基板上進行電路制作。

7、進一步的，增強體坯體的制作過程如下：

8、依據(jù)級配理論，選擇不同粒徑分布的增強體顆粒，混合，烘焙，得到造粒粉，最終篩取出40目至120目之間的造粒粉，對造粒粉進行壓坯得到增強體坯體。

9、進一步的，造粒粉的制作過程如下：

10、依據(jù)級配理論，選擇不同粒徑分布的增強體顆粒，按配比準確稱量后倒入混料機進行混合，混料時間1h至10h，得到增強體混合料；

11、將增強體混合料放入烘箱中，在50℃至100℃環(huán)境中烘焙1h至6h，待干濕度達到3％至20％時，得到造粒粉，最終篩取出40目至120目之間的造粒粉。

12、進一步的，增強體顆粒包括碳化硅、金剛石、石墨和硅粉中的一種。

13、進一步的，將絕緣陶瓷板嵌入增強體坯體表面后進行燒結，得到復合有絕緣陶瓷板的金屬基復合材料基板具體如下：

14、將絕緣陶瓷板嵌入增強體坯體表面；

15、將壓好絕緣陶瓷板的增強體坯體裝入馬弗爐中、隧道窯或真空燒結爐中進行燒結。

16、進一步的，將絕緣陶瓷板嵌入增強體坯體表面具體如下：

17、采用模具對增強體坯體進行定位，將已經(jīng)制備好的絕緣陶瓷板按照各電子模塊的封裝要求準確嵌入已經(jīng)成型好的增強體坯體表面。

18、進一步的，絕緣陶瓷板的材料為氧化鋁、氮化鋁和氮化硅其中一種。

19、進一步的，對金屬基復合材料基板進行金屬液浸滲具體如下：

20、將金屬基復合材料基板裝入浸滲模具，浸滲爐壓力為1.2mpa～10mpa，真空度為02mpa～0.9mpa，保壓時間為30～120min，加熱至350～1150℃，保溫30～60min，打開壓力閥浸滲，金屬液浸滲40min～120min，完成后卸壓，當罐內(nèi)壓力為0時結束浸滲。

21、進一步的，對完成浸滲的金屬基復合材料基板進行表面加工具體如下：

22、去除金屬基復合材料基板上的絕緣陶瓷片表面的鋁層，并適當使絕緣陶瓷片凸起0.1mm～5mm。

23、進一步的，在金屬基復合材料基板上進行電路制作具體如下：

24、將金屬層結合在絕緣陶瓷板表面，采用激光蝕刻和化學蝕刻的方式蝕刻鋪設制作電路。

25、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

26、1、增強體在燒結過程中表面的半固態(tài)層具有高溫粘結作用，本發(fā)明利用增強體表面的半固態(tài)層的高溫粘結作用能將絕緣陶瓷與增強體燒結在一起，方便快捷，不增加成本，可以制備出自帶絕緣層的金屬基復合材料基板。

27、2、本發(fā)明還可以通過調(diào)節(jié)陶瓷片的材料從而對本發(fā)明金屬基復合材料基板的性能進行設計，以滿足不同領域?qū)Υ朔N基板的需求和應用。

28、3、本發(fā)明金屬基復合材料基板綜合了金屬基復合材料基板和絕緣陶瓷襯板的性能優(yōu)點，可以制備出一體式的、直接封裝的優(yōu)異性能電子基板。進行電路制作后的金屬基復合材料基板可以直接應用于電子封裝的工序中，并且省略了封裝中先將芯片焊接在陶瓷覆銅板上，再將陶瓷覆銅板焊接在基板上的步驟，可以大幅減少封裝工序，降低工序成本，提高電子封裝的導熱性能。

技術特征：

1.一種金屬基復合材料基板的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬基復合材料基板的制造方法，其特征在于，所述增強體坯體的制作過程如下：

3.根據(jù)權利要求2所述的一種金屬基復合材料基板的制造方法，其特征在于，所述造粒粉的制作過程如下：

4.根據(jù)權利要求3所述的一種金屬基復合材料基板的制造方法，其特征在于，所述增強體顆粒包括碳化硅、金剛石、石墨和硅粉中的一種。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬基復合材料基板的制造方法，其特征在于，所述將絕緣陶瓷板嵌入增強體坯體表面后進行燒結，得到復合有絕緣陶瓷板的金屬基復合材料基板具體如下：

6.根據(jù)權利要求5所述的一種金屬基復合材料基板的制造方法，其特征在于，所述將絕緣陶瓷板嵌入增強體坯體表面具體如下：

7.根據(jù)權利要求6所述的一種金屬基復合材料基板的制造方法，其特征在于，所述絕緣陶瓷板的材料為氧化鋁、氮化鋁和氮化硅其中一種。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬基復合材料基板的制造方法，其特征在于，所述對金屬基復合材料基板進行金屬液浸滲具體如下：

9.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬基復合材料基板的制造方法，其特征在于，所述對完成浸滲的金屬基復合材料基板進行表面加工具體如下：

10.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬基復合材料基板的制造方法，其特征在于，所述在金屬基復合材料基板上進行電路制作具體如下：

技術總結
本發(fā)明屬于電子封裝技術領域，涉及一種金屬基復合材料基板的制造方法。將絕緣陶瓷板嵌入增強體坯體表面后進行燒結，得到復合有絕緣陶瓷板的金屬基復合材料基板；對金屬基復合材料基板進行金屬液浸滲，對完成浸滲的金屬基復合材料基板進行表面加工；在金屬基復合材料基板上進行電路制作。本發(fā)明利用增強體表面的半固態(tài)層的高溫粘結作用能將絕緣陶瓷與增強體燒結在一起，方便快捷，不增加成本，可以制備出自帶絕緣層的金屬基復合材料基板。本發(fā)明還可以通過調(diào)節(jié)陶瓷片的材料從而對本發(fā)明金屬基復合材料基板的性能進行設計，以滿足不同領域?qū)Υ朔N基板的需求和應用。本發(fā)明可以大幅減少封裝工序，降低工序成本，提高電子封裝的導熱性能。

技術研發(fā)人員：陳巧霞,馬俊立
受保護的技術使用者：西安廣杰半導體有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/9/9