陶瓷单模块、阵列式过孔陶瓷基板及其制造方法和应用与流程

文档序号:25237708发布日期:2021-06-01 14:17阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种陶瓷单模块,其特征在于,其包括:

陶瓷基体,为平面板状,其包括平行设置的第一表面和第二表面;

两个过孔阵列,设置于所述陶瓷基体上;每个所述过孔阵列包括多个平行设置的过孔;所述过孔贯穿所述的第一表面和第二表面;

过孔金属,填充于所述过孔中并被致密化处理;所述过孔金属在所述过孔中的填充度≥80%;

金属膜层,设置于所述陶瓷基体的第二表面上覆盖所述的过孔阵列;覆盖每个所述过孔阵列的金属膜层的面积为所述过孔阵列面积的1.2~1.3倍。

2.根据权利要求1所述的陶瓷单模块,其特征在于,所述过孔金属选择电阻率≤5.0×10-8ωm的高导电材料;和/或,所述金属膜层选择由电阻率≤5.0×10-8ωm的高导电材料制成;所述金属膜层的厚度为2~100μm。

3.根据权利要求2所述的陶瓷单模块,其特征在于,所述高导电材料选自银、铜、金、银合金、铜合金或金合金中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的陶瓷单模块,其特征在于,每个所述过孔阵列中包括2~20个过孔;每个所述过孔阵列中的过孔排列为矩形阵列结构、环形阵列结构或梅花阵列结构。

5.根据权利要求1所述的陶瓷单模块,其特征在于,所述陶瓷基体的材质为氧化铝、氧化锆、氧化锆增韧氧化铝、碳化硅、氮化铝或氮化硅。

6.根据权利要求1所述的陶瓷单模块,其特征在于,所述过孔为圆柱形通孔,其直径为0.05mm~0.5mm。

7.根据权利要求1所述的陶瓷单模块,其特征在于,所述第一表面的粗糙度ra≤10nm。

8.一种阵列式过孔陶瓷基板,其特征在于,其包括:

平铺排列的多个陶瓷单模块,所述陶瓷单模块为根据权利要求1至7任一项所述的陶瓷单模块;多个所述陶瓷单模块中的陶瓷基体一体化成型;

定位孔,用于所述陶瓷基体的定位。

9.一种阵列式过孔陶瓷基板的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:

1)在陶瓷基体上加工定位孔和过孔阵列;所述陶瓷基体为平面板状,其包括平行设置的第一表面和第二表面;每个所述过孔阵列包括多个平行设置的过孔;所述过孔和所述定位孔贯穿所述的第一表面和第二表面;

2)通过所述定位孔为所述陶瓷基体定位;通过真空吸附或挤压注射的方式向所述的过孔中填充过孔金属;

3)在陶瓷基体的第二表面上涂覆金属膜层使其覆盖所述过孔阵列;覆盖每个所述过孔阵列的金属膜层的面积为所述过孔阵列面积的1.2~1.3倍;

4)将涂覆金属膜层的陶瓷基体于高温下烧结,降温,出炉,得阵列式过孔陶瓷基板;所述过孔金属在所述过孔中的填充度≥80%。

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,步骤2)所述真空吸附的真空度为-0.1mpa;或者,步骤2)所述挤压注射的压力为1~10kpa。

11.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,步骤3)所述涂覆金属膜层采用丝网覆膜;步骤4)所述烧结的工艺温度为500~1300℃。

12.根据权利要求9所述的种阵列式过孔陶瓷基板制备方法,其特征在于,步骤4)之后还包括对所述第一表面进行研磨抛光处理的步骤;所述第一表面的粗糙度ra≤10nm。

13.一种陶瓷单模块的制备方法,其特征在于,将权利要求9至12所述方法制备的阵列式过孔陶瓷基板进行划片裁切。

14.一种薄膜混合集成电路封接模块,包括单模块,其特征在于,所述单模块为权利要求1至7任一项所述的单模块。

15.根据权利要求14所述的薄膜混合集成电路封接模块,其特征在于,其包括多模块;所述多模块由平铺排列的多个如权利要求1至7任一项所述的陶瓷单模块组成;多个所述陶瓷单模块中的陶瓷基体一体化成型。

16.一种igbt模块,包括单模块,其特征在于,所述单模块为权利要求1至7任一项所述的单模块。

17.根据权利要求16所述的igbt模块,其特征在于,其包括多模块;所述多模块由平铺排列的多个如权利要求1至7任一项所述的陶瓷单模块组成;多个所述陶瓷单模块中的陶瓷基体一体化成型。


技术总结
本发明是关于一种陶瓷单模块、阵列式过孔陶瓷基板及其制造方法和应用。该陶瓷单模块包括:陶瓷基体,为平面板状;两个过孔阵列,设置于陶瓷基体上;每个过孔阵列包括多个平行设置的贯穿第一表面和第二表面的过孔;过孔金属,填充于过孔中并被致密化处理;过孔金属的填充度≥80%;金属膜层,设置于陶瓷基体的第二表面上覆盖过孔阵列;覆盖每个过孔阵列的金属膜层的面积为过孔阵列面积的1.2~1.3倍。所要解决的技术问题是如何制备一种阵列式过孔陶瓷基板,使得过孔金属的填充度高达80%以上;同时采用阵列式过孔结构,上述结构设计和填充度控制的综合作用提高了单模块产品的导通可靠性;且生产效率高,生产成本低,从而更加适于实用。

技术研发人员:任瑞康;旷峰华;张洪波;任佳乐;崔鸽
受保护的技术使用者:中国建筑材料科学研究总院有限公司
技术研发日:2020.12.31
技术公布日:2021.06.01
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