基础电路板的制作方法

本实用新型涉及电子元器件技术领域，具体涉及一种基础电路板。

背景技术：

电子元器件已经充斥到我们生活中的各个方方面面。

陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(al2o3)或氮化铝(aln)陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板，其铜层厚度可以到2mm以上。所制成的复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像pcb板一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。因此，陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。

现有技术的芯片与陶瓷基板的封装，芯片的散热是一个需要解决的重要课题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种基础电路板，散热效率高，包括

一种基础电路板，包括硅芯片、陶瓷基板和封装基板；硅芯片为具有双面焊盘的芯片，在封装基板的芯片焊盘处设置上下导通的导通孔，通过镀铜及填孔工艺，将导通孔填充为实心的导电孔，导通孔为呈阵列分布的9个以上的孔，芯片焊盘的上部焊接硅芯片，封装基板的芯片焊盘部位的底部设置有导热铜垫；

封装基板设置有散热铜垫，散热铜垫位于硅芯片的一侧或底部，陶瓷基板设置有铜垫卡槽；

封装基板的厚度方向上设置有3个以上的卡接孔，陶瓷基板上设置有3个以上的卡接铜柱，卡接铜柱的直径为卡接孔的孔径的95％～99％，卡接铜柱与卡接孔装配后，散热铜垫位于铜垫卡槽内，散热铜垫31的周侧及底部与铜垫卡槽之间设置有3～20μm的间隙；

通过镀铜工艺，填充卡接铜柱与卡接孔之间的间隙，同时，填充散热铜垫与铜垫卡槽之间的间隙，实现封装基板与陶瓷基板的装配。

优选的，卡接孔的周侧为树脂或树脂和纤维的组合物。

优选的，卡接孔设置有铜层的镀铜孔；卡接铜柱为铜卡接铜柱。

优选的，陶瓷基板为双面设置有铜层的电路板，陶瓷基板设置有第一线路图形，铜卡接铜柱为所属第一线路图形的一部分；

封装基板至少包括两层以上的第二线路图形，镀铜孔为第二线路图形的一部分；

镀铜孔与铜卡接铜柱通过镀铜工艺实现装配后，第一线路图形和第二线路图形实现装配。

优选的，铜卡接铜柱高于第一线路图形的其它部分；铜卡接铜柱和第一线路图形的其它部分为陶瓷基板的同一铜层通过不同的蚀刻工艺制作而成。

优选的，封装基板的绝缘层为聚酰亚胺、bt树脂或环氧树脂中的一种或两种组成而成。

bt树脂以双马来酰亚胺(bmi)和三嗪为主树脂成份，并加入环氧树脂、聚苯醚树脂(ppe)或烯丙基化合物等作为改性组分，所形成的热固性树脂，被称为bt树脂。

优选的，陶瓷基板的绝缘层为三氧化二铝或氮化铝。

优选的，铜垫卡槽的底壁设置有热电转化层，热电转化层通过镀铜层与散热铜垫的底壁紧固连接。

优选的，镀铜工艺包括化学沉铜和电镀铜。

优选的，化学沉铜的铜层的厚度为1～3μm；

电镀铜时，为双回路电镀工艺，陶瓷基板和封装基板上同时设置有电镀夹子夹持点；

在散热铜垫与铜垫卡槽之间的间隙为3～20μm时，采用双回路电镀工艺进行电镀，同时通过陶瓷基板和封装基板上的电镀夹子夹持点进行电镀；在散热铜垫与铜垫卡槽之间的间隙小于3μm时，采用单回路电镀工艺，仅通过陶瓷基板或封装基板上的电镀夹子夹持点进行电镀。

a.在封装基板的芯片焊盘处设置上下导通的导通孔，通过镀铜及填孔工艺，将导通孔填充为实心的导电孔，导通孔为呈阵列分布的9个以上的孔，芯片焊盘的上部焊接硅芯片，封装基板的芯片焊盘部位的底部设置有导热铜垫；

b.在陶瓷基板上通过蚀刻工艺制作铜垫卡槽和卡接铜柱，封装基板的厚度方向上设置有3个以上的卡接孔，陶瓷基板2上设置有3个以上的卡接铜柱，卡接铜柱的直径为卡接孔的孔径的95％～99％，卡接铜柱与卡接孔装配，散热铜垫位于铜垫卡槽内，散热铜垫的周侧及底部与铜垫卡槽之间设置有3～20μm的间隙；

c.通过镀铜工艺，填充散热铜垫的周侧及底部与铜垫卡槽之间的间隙，同时填充卡接铜柱与卡接孔之间的间隙。

本实施例中，镀铜工艺包括化学沉铜和电镀铜。

本实施例中，化学沉铜的铜层的厚度为1～3μm；

电镀铜时，为双回路电镀工艺，陶瓷基板和封装基板上同时设置有电镀夹子夹持点；

在散热铜垫与铜垫卡槽之间的间隙为3～20μm时，采用双回路电镀工艺进行电镀，同时通过陶瓷基板和封装基板上的电镀夹子夹持点进行电镀；在散热铜垫与铜垫卡槽之间的间隙小于3μm时，采用单回路电镀工艺，仅通过陶瓷基板或封装基板上的电镀夹子夹持点进行电镀。

本实用新型还涉及一种基础电路板，包括硅芯片、陶瓷基板和封装基板；硅芯片为具有双面焊盘的芯片，在封装基板的芯片焊盘处设置上下导通的导通孔，通过镀铜及填孔工艺，将导通孔填充为实心的导电孔，导通孔为呈阵列分布的9个以上的孔，芯片焊盘的上部焊接硅芯片，封装基板的芯片焊盘部位的底部设置有导热铜垫；封装基板设置有散热铜垫，散热铜垫位于硅芯片的一侧或底部，陶瓷基板设置有铜垫卡槽；封装基板的厚度方向上设置有3个以上的卡接孔，陶瓷基板上设置有3个以上的卡接铜柱，卡接铜柱的直径为卡接孔的孔径的95％～99％，卡接铜柱与卡接孔装配后，散热铜垫位于铜垫卡槽内，散热铜垫31的周侧及底部与铜垫卡槽之间设置有3～20μm的间隙；通过镀铜工艺，填充卡接铜柱与卡接孔之间的间隙，同时，填充散热铜垫与铜垫卡槽之间的间隙，实现封装基板与陶瓷基板的装配。封装基板充当中介，封装基板可以做的很薄，并使用bt等高散热材料制作，利用电镀铜工艺实现芯片底部的散热铜垫与陶瓷基板的散热铜垫卡槽一体化连接，散热铜垫卡槽与其周侧的大面积铜块通过镀铜工艺一体化紧密结合，能够大大提高散热效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的基础电路板作进一步说明。

图1是本实用新型一种基础电路板的制作工艺流程图。

图2是本实用新型一种基础电路板的第一个视角的爆炸图。

图3是本实用新型一种基础电路板的第二个视角的爆炸图。

图4是本实用新型一种基础电路板的第三个视角的爆炸图。

图5是本实用新型一种基础电路板的封装基板的结构示意图。

图中：

1-硅芯片；2-陶瓷基板；21-铜垫卡槽；22-卡接铜柱；3-封装基板；31-散热铜垫；32-卡接孔；33-导通孔；34-芯片焊盘；4-热电转化层；5-大面积散热铜层。

具体实施方式

下面结合附图1～5对本实用新型一种对应的基础电路板作进一步说明。

首先介绍该基础电路板的制作工艺。

a.在封装基板3的芯片焊盘34处设置上下导通的导通孔33，通过镀铜及填孔工艺，将导通孔33填充为实心的导电孔，导通孔33为呈阵列分布的9个以上的孔，芯片焊盘34的上部焊接硅芯片1，封装基板3的芯片焊盘34部位的底部设置有导热铜垫31；

b.在陶瓷基板2上通过蚀刻工艺制作铜垫卡槽21和卡接铜柱22，封装基板3的厚度方向上设置有3个以上的卡接孔32，陶瓷基板2上设置有3个以上的卡接铜柱22，卡接铜柱22的直径为卡接孔32的孔径的95％～99％，卡接铜柱22与卡接孔32装配，散热铜垫31位于铜垫卡槽21内，散热铜垫31的周侧及底部与铜垫卡槽21之间设置有3～20μm的间隙；

c.通过镀铜工艺，填充散热铜垫31的周侧及底部与铜垫卡槽21之间的间隙，同时填充卡接铜柱22与卡接孔32之间的间隙。

本实施例中，镀铜工艺包括化学沉铜和电镀铜。

本实施例中，化学沉铜的铜层的厚度为1～3μm；

电镀铜时，为双回路电镀工艺，陶瓷基板2和封装基板3上同时设置有电镀夹子夹持点；

在散热铜垫31与铜垫卡槽21之间的间隙为3～20μm时，采用双回路电镀工艺进行电镀，同时通过陶瓷基板2和封装基板3上的电镀夹子夹持点进行电镀；在散热铜垫31与铜垫卡槽21之间的间隙小于3μm时，采用单回路电镀工艺，仅通过陶瓷基板2或封装基板3上的电镀夹子夹持点进行电镀。

然后介绍，基于上述制作工艺基础电路板。

一种基础电路板，包括硅芯片1、陶瓷基板2和封装基板3；

硅芯片1为具有双面焊盘的芯片，在封装基板3的芯片焊盘34处设置上下导通的导通孔33，通过镀铜及填孔工艺，将导通孔33填充为实心的导电孔，导通孔33为呈阵列分布的9个以上的孔，芯片焊盘34的上部焊接硅芯片1，封装基板3的芯片焊盘34部位的底部设置有导热铜垫31；

封装基板3设置有散热铜垫31，散热铜垫31位于硅芯片1的一侧或底部，陶瓷基板2设置有铜垫卡槽21；

封装基板3的厚度方向上设置有3个以上的卡接孔32，陶瓷基板2上设置有3个以上的卡接铜柱22，卡接铜柱22的直径为卡接孔32的孔径的95％～99％，卡接铜柱22与卡接孔32装配后，散热铜垫31位于铜垫卡槽21内，散热铜垫31的周侧及底部与铜垫卡槽21之间设置有3～20μm的间隙；

通过镀铜工艺，填充卡接铜柱22与卡接孔32之间的间隙，同时，填充散热铜垫31与铜垫卡槽21之间的间隙，实现封装基板3与陶瓷基板2的装配。

封装基板充当中介，封装基板可以做的很薄，并使用bt等高散热材料制作，利用电镀铜工艺实现芯片底部的散热铜垫与陶瓷基板的散热铜垫卡槽一体化连接，散热铜垫卡槽与其周侧的大面积铜块通过镀铜工艺一体化紧密结合，能够大大提高散热效率。

本实施例中，卡接孔32的周侧为树脂或树脂和纤维的组合物。

本实施例中，卡接孔32设置有铜层的镀铜孔；卡接铜柱22为铜卡接铜柱。

本实施例中，陶瓷基板2为双面设置有铜层的电路板，陶瓷基板2设置有第一线路图形，铜卡接铜柱为所属第一线路图形的一部分；

封装基板3至少包括两层以上的第二线路图形，镀铜孔为第二线路图形的一部分；

镀铜孔与铜卡接铜柱通过镀铜工艺实现装配后，第一线路图形和第二线路图形实现装配。

本实施例中，铜卡接铜柱高于第一线路图形的其它部分；铜卡接铜柱和第一线路图形的其它部分为陶瓷基板的同一铜层通过不同的蚀刻工艺制作而成。

本实施例中，封装基板3的绝缘层为聚酰亚胺、bt树脂或环氧树脂中的一种或两种组成而成。

bt树脂以双马来酰亚胺(bmi)和三嗪为主树脂成份，并加入环氧树脂、聚苯醚树脂(ppe)或烯丙基化合物等作为改性组分，所形成的热固性树脂，被称为bt树脂。

本实施例中，陶瓷基板2的绝缘层为三氧化二铝或氮化铝。

陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(al2o3)或氮化铝(aln)陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像pcb板一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。因此，陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。

本实施例中，铜垫卡槽21的底壁设置有热电转化层4，热电转化层4通过镀铜层与散热铜垫31的底壁紧固连接。

本实施例中，镀铜工艺包括化学沉铜和电镀铜。

本实施例中，化学沉铜的铜层的厚度为1～3μm；

电镀铜时，为双回路电镀工艺，陶瓷基板2和封装基板3上同时设置有电镀夹子夹持点；

在散热铜垫31与铜垫卡槽21之间的间隙为3～20μm时，采用双回路电镀工艺进行电镀，同时通过陶瓷基板2和封装基板3上的电镀夹子夹持点进行电镀；在散热铜垫31与铜垫卡槽21之间的间隙小于3μm时，采用单回路电镀工艺，仅通过陶瓷基板2或封装基板3上的电镀夹子夹持点进行电镀。

本实用新型不局限于上述实施例，本实用新型的上述各个实施例的技术方案彼此可以交叉组合形成新的技术方案，另外凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。