System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种埋置芯片陶瓷基板的制作方法技术_技高网

一种埋置芯片陶瓷基板的制作方法技术

技术编号:41630177 阅读:14 留言:0更新日期:2024-06-13 02:28
本发明专利技术公开了一种埋置芯片陶瓷基板的制作方法,包括:制作AMB覆铜陶瓷基板;贴装芯片;制作陶瓷基板框板;嵌入陶瓷基板;激光切割。本发明专利技术通过将AMB覆铜陶瓷基板作为衬板,将芯片提前贴装在AMB覆铜陶瓷基板上,并对应制作陶瓷基板框板,以将贴装有芯片的AMB覆铜陶瓷基板嵌入到陶瓷基板框板中,然后再进行层压,从而获得低成本、高散热、高可靠性的芯片封装效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子封装,具体涉及的是一种埋置芯片陶瓷基板的制作方法


技术介绍

1、近年来,随着新能源行业的迅猛发展,半导体功率模块得到广泛应用。功率模块一般应用在大功率大电压环境中,相较于通常的电子应用领域,其对载板的电路载流能力、绝缘耐压能力以及高效散热能力都有更高的要求。而陶瓷基板高载流、高耐压和高散热的特点,能够很好的满足功率模块的应用需求。

2、陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝或氮化铝陶瓷基片表面(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。

3、陶瓷基板按制作工艺上可分为直接覆铜陶瓷基板(dbc)、直接镀铜陶瓷基板(dpc)和活性金属焊接陶瓷基板(amb)等。其中直接覆铜陶瓷基板是在铜与陶瓷之间加入氧元素,在1065~1083℃温度间得到cu-o共晶液,随后反应得到中间相,从而实现铜板和陶瓷基板化学冶金结合,最后通过光刻技术实现图形制备形成电路。直接镀铜陶瓷基板是将陶瓷基板做预处理清洁,利用半导体工艺在陶瓷基板上溅射铜种子层,再经曝光、显影、蚀刻、去膜等光刻工艺实现线路图案,最后再通过电镀或化学镀方式增加铜线路的厚度,移除光刻胶后即完成金属化线路制作。amb氮化硅覆铜陶瓷载板主要采用活性金属焊料作为连接中间层,在真空钎焊条件下实现铜箔与陶瓷的键合,活性金属焊料层能缓解铜与瓷片之间的热应力,具有理想的可靠性与散热性能。

4、目前,活性金属焊接陶瓷基板(amb)应用于对冷热循环可靠性要求高的领域,因其具有优异的力学性能及耐高低温冲击可靠性,已成为大功率igbt模块的首选封装材料。而随着电子类产品的小型化和多功能化的发展,高速增长的使用需求不断影响和推进电子封装技术的进步。传统的封装技术并不能满足高布线,高集成及低损耗等的需求,而将芯片通过埋置的方式封装到基板内可以有效的满足以上需求。埋置基板的封装方式可以在单位体积上封装更多的芯片,从而有效提高布线密度,缩短信号传输距离,降低高频下的介电损耗。这对于新能源汽车超级快充站、智能电网、高压光伏风电等采用的大功率器件的领域而言,其既能满足大电流、大功率和高散热的要求,又能够达到高布线,高集成及低损耗的目的,因此有必要提供一种埋置芯片陶瓷基板的制作方法。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,本专利技术的目的在于提供一种工艺简单、可靠性高的埋置芯片陶瓷基板的制作方法。

2、为了解决上述问题,本专利技术提供了一种埋置芯片陶瓷基板的制作方法,包括:

3、制作amb覆铜陶瓷基板;贴装芯片;制作陶瓷基板框板;嵌入陶瓷基板;激光切割。

4、进一步地,所述制作amb覆铜陶瓷基板,具体包括:

5、材料清洗、钎料图转、钎焊、磨板、超声扫描、陶瓷基板线路图转、蚀刻/退膜、蚀刻钎料、线路前处理、选化图转、化银、退选化膜、avi外观检验。

6、进一步地,所述钎料图转包括:将活性金属膏状钎焊材料通过自动丝印机涂覆在无氧铜或氮化硅陶瓷基板面上。

7、进一步地,所述钎焊包括:将涂覆钎焊材料之后的陶瓷基板与无氧铜板叠放,按三明治的结构方式,结合相应的工装器件进行排版,在叠放完成之后通过钎焊炉在高温、真空的环境下进行钎焊12小时,然后再进行自然冷却。

8、进一步地,所述贴装芯片,包括:印刷锡膏、贴装芯片、回流焊接。

9、进一步地,所述印刷锡膏包括:

10、制作与amb覆铜陶瓷基板位置相对应的钢网,并将其安装在锡膏印刷机上,所述锡膏的粘度检测值为180-200pa.s;

11、将锡膏对应添加到钢网上,且保证锡膏厚度不超过锡膏印刷机的刮刀片高度的1/2;

12、将钢网安装在锡膏印刷机上并对其定位,然后控制锡膏印刷机上的刮刀在钢网上来回移动,使锡膏透过钢网上的网孔,覆盖在amb覆铜陶瓷基板特定焊盘上,完成锡膏印刷。

13、进一步地,所述贴装芯片包括:

14、将芯片对应贴装在amb覆铜陶瓷基板上的特定焊盘上,以使芯片通过锡膏对应贴装在特定焊盘上。

15、进一步地,所述回流焊接包括:将贴装芯片后的amb覆铜陶瓷基板进行回流焊接,其中所述回流焊接时进行预热、恒温、回流、冷却处理,所述预热区控制温室~150℃,时间90s,升温斜率≤1.0~3℃/s;恒温区温度控制150~217℃,时间120s,升温斜率≤1.0~2℃/s;回流区控制温度217~255℃,时间60s,升温斜率≤1.0~2℃/s;冷却区控制峰值温度tmax~180℃,峰值温度235~255℃,降温斜率-1.0℃/s≤slope≤-4.0℃。

16、进一步地,所述制作陶瓷基板框板,包括:

17、开料:选用不含铜且厚度为0.8mm的fr4材料进行开料,开料后尺寸为609mm*542mm;

18、内层图转:对l2层进行贴膜曝光做对位pad、靶孔图形,以及对l3层保留所有铜皮,做负片图形;

19、内层蚀刻/退膜:按照图转的图形做酸性蚀刻,蚀刻干净后退膜;

20、ccd打靶孔:打出对位靶孔,用于后工序对位;

21、一次电铣:对应在l2、l3层上铣出需嵌入的陶瓷基板槽,所述陶瓷基板槽比amb覆铜陶瓷基板大0.05mm;

22、棕化:对陶瓷基板框板做层压前棕化,清洁和微观粗化板面。

23、进一步地,所述嵌入陶瓷基板,包括:

24、将贴装芯片后的amb覆铜陶瓷基板对应嵌入陶瓷基板框板的陶瓷基板槽中,然后进行层压、贴高温胶带、镭射打孔、激光切割、微蚀、等离子处理、沉铜板电、填孔电镀、外层图转、图形镀铜锡、蚀刻/退锡、沉镍金、测试、激光切割。

25、与现有技术相比,本专利技术通过将amb覆铜陶瓷基板作为衬板,将芯片提前贴装在amb覆铜陶瓷基板的焊盘上,并对应制作陶瓷基板框板,以将贴装有芯片的amb覆铜陶瓷基板嵌入到陶瓷基板框板中,然后再进行层压,从而获得低成本、高散热、高可靠性的芯片封装效果。本专利技术相对于传统方式,制具有造工艺简单,产品可靠性高的优点。

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【技术保护点】

1.一种埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,所述制作AMB覆铜陶瓷基板,具体包括:

3.根据权利要求2所述的埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,所述钎料图转包括:将活性金属膏状钎焊材料通过自动丝印机涂覆在无氧铜或氮化硅陶瓷基板面上。

4.根据权利要求3所述的埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,所述钎焊包括:将涂覆钎焊材料之后的陶瓷基板与无氧铜板叠放,按三明治的结构方式,结合相应的工装器件进行排版,在叠放完成之后通过钎焊炉在高温、真空的环境下进行钎焊12小时,然后再进行自然冷却。

5.根据权利要求2所述的埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,所述贴装芯片,包括:印刷锡膏、贴装芯片、回流焊接。

6.根据权利要求5所述的埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,所述印刷锡膏包括:

7.根据权利要求6所述的埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,所述贴装芯片包括:

8.根据权利要求7所述的埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,所述回流焊接包括:将贴装芯片后的AMB覆铜陶瓷基板进行回流焊接,其中所述回流焊接时进行预热、恒温、回流、冷却处理,所述预热区控制温室~150℃,时间90S,升温斜率≤1.0~3℃/S;恒温区温度控制150~217℃,时间120S,升温斜率≤1.0~2℃/S;回流区控制温度217~255℃,时间60S,升温斜率≤1.0~2℃/S;冷却区控制峰值温度Tmax~180℃,峰值温度235~255℃,降温斜率-1.0℃/S≤Slope≤-4.0℃。

9.根据权利要求8所述的埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,所述制作陶瓷基板框板,包括:

10.根据权利要求6所述的埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,所述嵌入陶瓷基板,包括

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【技术特征摘要】

1.一种埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,所述制作amb覆铜陶瓷基板,具体包括:

3.根据权利要求2所述的埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,所述钎料图转包括:将活性金属膏状钎焊材料通过自动丝印机涂覆在无氧铜或氮化硅陶瓷基板面上。

4.根据权利要求3所述的埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,所述钎焊包括:将涂覆钎焊材料之后的陶瓷基板与无氧铜板叠放,按三明治的结构方式,结合相应的工装器件进行排版,在叠放完成之后通过钎焊炉在高温、真空的环境下进行钎焊12小时,然后再进行自然冷却。

5.根据权利要求2所述的埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,所述贴装芯片,包括:印刷锡膏、贴装芯片、回流焊接。

6.根据权利要求5所述的埋置芯片陶瓷基板的制作方法,其特征在于,所述印刷锡膏包括:...

【专利技术属性】
技术研发人员:王强张长明母育锋王波徐缓
申请(专利权)人:深圳市博敏电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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