一种金属化陶瓷通孔基板的制作方法

本实用新型涉及一种陶瓷基板，具体地涉及一种可适合用于安装led、半导体激光器等半导体元件的、特别是用于安装放热的高输出功率半导体激光器等半导体元件的金属化陶瓷通孔基板。

背景技术：

用于安装半导体元件的陶瓷基板，在表面形成有用于与该半导体元件的电极连接的金属化图案。另外，例如，以多层基板或者支架形式使用该陶瓷基板的情况下，在陶瓷基板上形成用于实现基板上下导通的导电性通孔(具有导电性通孔和金属化图案的陶瓷基板称为“金属化陶瓷通孔基板”。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的高频性能。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，特别是高速光模块中激光器基板首先材料；

而键合于陶瓷基片双面的金属电路通过通孔相导通，陶瓷基片上开设有贯穿其两面的贯穿孔，传统形成通孔的办法是共烧法，在生坯片的未烧成的陶瓷基板前体上形成金属糊剂层，并将其烧成；或者，在该生坯片上形成的贯通孔中填充金属糊剂，从而制作金属化陶瓷通孔基板前体，并将其烧成。共烧结法中生坯片和金属糊剂的烧成是同时进行的。该方法存在孔径不能太小，如一般大于100um,孔烧结变形等问题；现有技术中还可以通过化学溅镀的方法将铜镀于贯穿孔上而形成通孔，然后在陶瓷基片的两面键合铜箔线路或者金电路，两面电路通过通孔导通。然而，该现有技术存在溅镀成本高、电镀污染，电镀填孔效率不高等问题。

因此，为解决以上问题，需要一种金属化陶瓷通孔基板，能够保证通孔不变形，生产效率高，无电镀污染。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种金属化陶瓷通孔基板，能够保证通孔不变形，生产效率高，无电镀污染。

本实用新型的一种金属化陶瓷通孔基板，包括陶瓷基片和设置于陶瓷基片正面和/或背面的金属线路，陶瓷基片开设有贯穿其正面及背面的贯穿孔，所述贯穿孔内填塞设有与金属线路电连接的导电浆料。

进一步，所述贯穿孔的直径为20-200um。

进一步，所述导电浆料包含但不限于银胶、铝胶和导电石墨浆料中的一种浆料或两种以上的组合浆料。

进一步，所述陶瓷基片包含但不限于氮化铝材料或氧化铝材料。

进一步，所述导电浆料通过加热固化于贯穿孔内。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种金属化陶瓷通孔基板，与现有技术相比，本实用新型的陶瓷通孔基板开设有贯穿孔，导电浆料直接填塞于贯穿孔内，将贯穿孔填满，成本低廉，避免了高成本的溅镀化学方法；无烧结变形，浆料选择广泛，可根据不同基板材料及不同贯穿孔径选取不同粘度和不同成分的导电浆料填充。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中陶瓷基片刷导电浆料后的结构示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型的结构示意图，图2为本实用新型中陶瓷基片刷导电浆料后的结构示意图，如图所示，本实施例中的一种金属化陶瓷通孔基板，包括陶瓷基片1和设置于陶瓷基片1正面11和/或背面12的金属线路，本实施例优选陶瓷基片1正面和背面均设置有金属线路，陶瓷基片1开设有贯穿其正面及背面的贯穿孔13，所述贯穿孔内填塞设有与金属线路电连接的导电浆料20。

本实施例中，所述贯穿孔的直径为20-200um；该尺寸利于导电浆料注入效率和固化稳定性平衡。

本实施例中，所述导电浆料包含但不限于银胶、铝胶和导电石墨浆料中的一种浆料或两种以上的组合浆料；优选导电材料为导电银胶，。

本实施例中，所述陶瓷基片1包含但不限于氮化铝材料或氧化铝材料；根据不同贯穿孔径和不同导电浆料合理选择陶瓷基片1，保证金属化陶瓷通孔基板综合性能优异。

本实施例中，所述导电浆料通过加热固化于贯穿孔内；操作简单，固定稳定。

上述的金属化陶瓷通孔基板通过下列步骤制备：

(1)在陶瓷基片1上开贯穿孔；

(2)陶瓷基片1表面刷具有流动性的导电浆料，导电浆料在毛细管力的作用下进入贯穿孔形成填充；在本实施例中，陶瓷厚度0.2mm，开孔为100um，浆料选取导电银胶；

(3)利用刮刀加擦拭的方法去除陶瓷基片1表面的导电浆料；

(4)加热固化导电浆料；用120度温度烘烤样品5分钟，实现银胶固化；

(5)在陶瓷基片1表面印刷与导电浆料电连接的金属线路。

本实施例中，在步骤(2)中，通过挤压或负压抽吸的方式使导电浆料进入并填塞贯穿孔；在毛细管力不足以导电浆料充分填塞时，可利用从充另一面负压抽吸使导电浆料充分填充贯穿孔，保证顺利填塞。

本实施例中，在步骤(4)和步骤(5)之间，对陶瓷基片1表面进行抛光处理；避免毛刺对印刷金属电路造成影响，使金属电路及贯穿孔形成一个整体，不存在因空洞而造成的开路。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征：

1.一种金属化陶瓷通孔基板，其特征在于：包括陶瓷基片和设置于陶瓷基片正面和/或背面的金属线路，陶瓷基片开设有贯穿其正面及背面的贯穿孔，所述贯穿孔内填塞设有与金属线路电连接的导电浆料。

2.根据权利要求1所述的一种金属化陶瓷通孔基板，其特征在于：所述贯穿孔的直径为20-200um。

3.根据权利要求1所述的一种金属化陶瓷通孔基板，其特征在于：所述导电浆料通过加热固化于贯穿孔内。

技术总结
本实用新型公开了一种金属化陶瓷通孔基板，包括陶瓷基片和设置于陶瓷基片正面和/或背面的金属线路，陶瓷基片开设有贯穿其正面及背面的贯穿孔，所述贯穿孔内填塞设有与金属线路电连接的导电浆料；导电浆料直接填塞于贯穿孔内，将贯穿孔填满，成本低廉，避免了高成本的溅镀化学方法；无烧结变形，浆料选择广泛，可根据不同基板材料及不同贯穿孔径选取不同粘度和不同成分的导电浆料填充。

技术研发人员：徐建卫;徐艳;汪鹏
受保护的技术使用者：上海矽安光电科技有限公司
技术研发日：2019.03.20
技术公布日：2020.05.08