【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种金属陶瓷基板和一种用于制造金属陶瓷基板的方法。
技术介绍
1、例如呈金属陶瓷基板的形式的用于电器件的承载基板例如作为电路板或印刷电路板从现有技术中广泛已知，例如从de 10 2013 104 739 a1、de 19 927 046b4和de 102009 033 029 a1中已知。典型地，在金属陶瓷基板的器件侧上设置用于电器件和印制导线的连结面，其中电器件和印制导线可一起连接为电路。金属陶瓷基板的主要组成部分是绝缘层和连结到绝缘层上的器件金属化部或者器件金属化部，所述绝缘层优选由陶瓷制成。由于其相对高的绝缘强度，由陶瓷制成的绝缘层在电力电子学中已经证实为是特别有利的。通过将器件金属化部结构化，那么可以实现用于电器件的印制导线和/或连结面。
2、此外，通常设有过孔，借助所述过孔可以将金属陶瓷基板的器件金属化部和后侧金属化部或金属中间层彼此连接，以便能够实现电接触。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是改进从现有技术中已知的具有过孔的金属陶瓷基板，尤其在制造过孔所需的耗费方面进行改进。
2、本专利技术通过根据权利要求1的金属陶瓷基板以及根据权利要求9的用于制造所述金属陶瓷基板的方法来实现所述目的。其它有利的实施方式在从属权利要求、说明书以及附图中得出。
3、根据本专利技术的第一方面，提出一种作为用于电器件的承载件的、尤其呈电路板的形式的金属陶瓷基板，所述金属陶瓷基板包括：
4、-陶瓷元件，以及
5、-至少
6、其中在制成的金属陶瓷基板中，在至少一个金属层与陶瓷元件之间构成有接合层，
7、其中接合层的增附剂层具有大于5ohm/sq、优选大于10ohm/sq、以及特别优选大于20ohm/sq的表面电阻，并且其中在陶瓷元件中构成有过孔。
8、与从现有技术中提出的金属陶瓷基板相反，根据本专利技术的金属陶瓷基板具有相对大的表面电阻。这归因于特定的制造方法，在所述制造方法中——尤其利用分开的和相对薄的活性金属层——使用至少一个金属层到陶瓷元件上的接合。在此，至少一个金属层可以是金属陶瓷基板的器件金属化部、后侧金属化部和/或中间金属化部。在此已证实，以有利的方式可行的是，通过所选择的制造方法与在至少一个金属层与陶瓷元件之间的连结同时地实现过孔，使得无需附加的耗费的工作步骤。在制成的金属陶瓷基板处，制造方法通过所产生的表面电阻表现出来。
9、在此，过孔优选地嵌入到陶瓷元件中的留空部中或至少部分地填充留空部。在此，留空部优选地从陶瓷元件的上侧到达至陶瓷元件的下侧，其中器件金属化部连结到陶瓷元件的上侧，并且后侧金属化部连结到陶瓷元件的下侧。优选地，接合层同样在陶瓷元件的留空部中构成，或者接合层延伸到陶瓷元件的留空部中。在留空部内在制成状态中构成有过孔。
10、在此，通过连结工艺使用用于接合层的活性金属层或接合层的一部分。这与其它参数，如例如接合层的厚度、所涂覆的活性金属层的纯度和/或陶瓷元件的粗糙度一起贡献于对应地构成的表面电阻。在此，为了确定表面电阻提出，在制成的承载基板处首先例如通过蚀刻再次移除至少一个金属层和可能的焊料基本层。然后借助于四点测量在没有至少一个金属层和焊料基本层的承载基板的上侧或下侧处测量表面电阻。材料样本的表面电阻尤其可理解为其关于方形表面区域的电阻。在此，通常以单位ohm/sq(平方)表示表面电阻。表面电阻的物理单位是ohm。
11、优选地，承载基板设为电路板，其中在制成状态中，连结到陶瓷元件上的至少一个金属层是结构化的。例如为此提出，在连结步骤之后也进行结构化，例如通过激光、蚀刻和/或机械加工进行结构化，借助所述结构化实现用于电器件或电子器件的印制导线和/或端子。优选地提出，在制成的金属陶瓷基板处，在陶瓷元件处在与金属层相对置的一侧设有另一金属层、尤其后侧金属化部和/或冷却体。在此，后侧金属化部优选地用于抵抗弯折，并且冷却体用于有效地导出热量，所述热量在运行时由连结到电路板或金属陶瓷基板上的电器件或电子器件发出。
12、作为用于金属陶瓷基板中或过孔中的至少一个金属层和/或另一金属层的材料可设想的是铜、铝、钼、钨、镍和/或其合金，如例如cuzr、alsi或almgsi，以及叠层，如cuw、cumo、cual和/或alcu或mmc(金属基复合材料)，如cuw、cum或alsic。此外优选地提出，在制成的金属陶瓷基板处的至少一个金属层，尤其作为器件金属化部，是表面改性的。作为表面改性例如可考虑用贵金属，尤其银；和/或金，或(无电镀的)镍或enig(“electrolessnickel immersion gold，无电镍金”)封牢或在金属化部处进行封边以抑制裂缝形成或扩展
13、优选地提出，接合层、尤其增附剂层的在堆叠方向上测量的厚度关于在平行于主延伸平面伸展的预先确定的一个面或多个面内的多个测量点平均地具有小于20μm、优选小于10μm、以及特别优选小于6μm的值。只要提及多个面，则尤其意味着，将至少一个金属层划分成尽可能相同大小的面，并且在划分至少一个金属层的所述面中的每个面中检测厚度的至少一个值、优选多个测量值。这样在不同部位处求取的厚度被算术平均。
14、尤其提出，过孔包括所述接合层和/或另一接合层，其中另一接合层的增附剂层具有大于5ohm/sq、优选地大于10ohm/sq、以及特别优选地大于20ohm/sq的表面电阻。换言之：优选地，具有相对高的表面电阻的接合层在留空部的内侧处延伸，并且由此形成过孔的至少一部分，和/或接合层用于连结用于构成过孔的金属。只要例如另一焊料基本材料用于形成过孔，则在此可以构成有与所述接合层不同的另一接合层。在此，尤其证实为有利的是，在共同的方法步骤中，例如可以将活性金属涂覆在陶瓷元件的上侧或下侧上以及留空部的侧面上。换言之：不需要引入附加的增附剂。优选地，用于形成至少一个金属层到陶瓷元件上的接合的增附剂层延伸直至留空部中以构成过孔。
15、优选地提出，在平行于主延伸平面伸展的剖视图中，陶瓷元件中的过孔和/或留空部具有其形状不同于圆形的横截面。已证实，通过对应地调整几何形状，以有利的方式可行的是，影响基板的温度变化耐受性，尤其在留空部或过孔的区域中的温度变化耐受性。尤其地，在此可以减小裂纹形成的倾向。当在运行中在器件侧处产生热量时，过孔的区域在此经受在热机械应力方面提高的应力。在此，对应的几何形状可以贡献于局部卸荷。在此可设想，使用星形的、点状的、类似于迷宫的、弧形的、多边形的、椭圆形的或另外的横截面，以便影响温度变化耐受性。优选地，过孔的区域包括接片状的子部段，所述子部段通过陶瓷元件构成。尤其地，已证实为特别有利的是，在过孔中构成倒圆的角部区域，例如呈长孔的形式，所述长孔作为留空部嵌入到陶瓷元件中。留空部可以在陶瓷元件中例如通过冲压或去除生坯中的子区域、即在陶瓷元件硬化之前实现。但是也本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种作为用于电器件的承载件的金属陶瓷基板(1)，尤其呈电路板的形式，所述金属陶瓷基板包括：
2.根据权利要求1所述的金属陶瓷基板，
3.根据上述权利要求中任一项所述的金属陶瓷基板(1)，
4.根据上述权利要求中任一项所述的金属陶瓷基板(1)，
5.根据上述权利要求中任一项所述的金属陶瓷基板(1)，
6.根据上述权利要求中任一项所述的金属陶瓷基板(1)，
7.根据上述权利要求中任一项所述的金属陶瓷基板(1)，
8.根据上述权利要求中任一项所述的金属陶瓷基板(1)，
9.一种用于制造根据上述权利要求中任一项所述的金属陶瓷基板(1)的方法。
10.根据权利要求9所述的方法，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种作为用于电器件的承载件的金属陶瓷基板(1)，尤其呈电路板的形式，所述金属陶瓷基板包括：
2.根据权利要求1所述的金属陶瓷基板，
3.根据上述权利要求中任一项所述的金属陶瓷基板(1)，
4.根据上述权利要求中任一项所述的金属陶瓷基板(1)，
5.根据上述权利要求中任一项所述的金属陶瓷基板(...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒂洛·韦尔克，斯特凡·布里廷，法比安·韦格尔，安德烈亚斯·迈尔，卡斯滕·施密特，
申请(专利权)人：罗杰斯德国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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