金属化陶瓷板体的制法制造技术

一种金属化陶瓷板体的制法，首先，于陶瓷板体上形成金属层，并于该金属层上形成阻层，且该阻层具有外露该金属层的第一图案化阻层开口与第二图案化阻层开口，该第一图案化阻层开口的宽度大于该金属层的厚度，该第二图案化阻层开口的宽度小于该金属层的厚度，接着，进行湿式蚀刻，以于该第一图案化阻层开口中形成外露该陶瓷板体的图案化金属层开口，并于该第二图案化阻层开口中形成图案化金属层凹部，最后，再移除该阻层。本发明专利技术能有效减低金属层与陶瓷板体接口处的内应力，并进一步提升最终产品的成品率与可靠度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属化陶瓷板体的制法，特别是一种用以减低陶瓷板体内应力的金属化陶瓷板体的制法。
技术介绍
随着电子产业的蓬勃发展，电子产品已充斥在我们周遭，而几乎成为了社会大众的必需品，其中，电子产品通常包括有例如陶瓷覆铜板的金属化陶瓷板体，该陶瓷覆铜板一般是利用直接铜接合(direct bonded copper,简称DBC)技术在高温下将陶瓷层与例如铜层的金属层烧结接合，烧结后，该陶瓷层与铜层之间的结合力强且可靠度高；但是，在该陶瓷层与铜层之间存在一种名为贝壳状破裂(conchoidal fracture)的破裂模式,其为一种不规则且非沿着晶格面的破裂模式，起因于冷热冲击时的热胀冷缩不匹配所产生的内应力，使得该铜层下方的陶瓷层破裂，而非在该陶瓷层与铜层之间的接口处产生破裂。文献中曾提到，若在铜层边缘处减少质量，则可以减少这种破裂模式的发生，例如第7619302B2号美国专利，其公开可于该铜层设计凹陷(dimple)，且该凹陷最好在底部为弧形(round)，深度并抵达陶瓷层，又该凹陷在温度循环期间可于铜层与陶瓷层之间提供键结的应力释放功能，所以能减少前述的破裂模式，进而提升使用寿命。又如第6670216B2号美国专利，其公开一种陶瓷覆铝板的铝层边缘的渐薄结构、刻痕、孔洞或沟槽，以减少铝层边缘的质量，进而减少接口处的内应力，预防铝层下方的陶瓷层破裂，以提高产品的可靠度及寿命。上述现有于金属层表面形成凹陷的方法通常是使用湿式蚀刻以在金属层边缘形成连续排列的孔洞，以减少金属层边缘的质量。请参阅图IA至图1C，其为现有的陶瓷覆铜板的制法的剖视图，其中，图1C’与图1C”为图IC的俯视图的不同实施例。如图IA所示，提供一由陶瓷板体10与铜层11堆栈而成的陶瓷覆铜板1，并于该铜层11上形成阻层12，该阻层12于四周边缘环绕有多个外露该铜层11的圆形阻层开孔120。如图IB所示，湿式蚀刻未被该阻层12所覆盖的铜层11，而形成多个铜层开孔110。如图IC所示，移除该阻层12。然而，由于湿式蚀刻属于等向性蚀刻，所以蚀刻药液会在该阻层开孔中等向性地蚀刻该铜层，并在经过适当时间后，最后会裸露出该陶瓷板体，该铜层开孔并形成常见的碗状结构；然而这种蚀刻后所得到的铜层开孔的孔径、侧壁轮廓及蚀刻深度并不容易控制，最终蚀刻形成的结构往往与原本预计的图案不尽相同，造成应力减少的情况不如预期，例如，如果蚀刻时间不足，该铜层开孔孔径太小且深度不够，因此该铜层边缘的质量并未显着地减少，而无法有效释放应力，如图1C’所示；又举例来说，若蚀刻时间太久，则会形成过蚀现象，使该铜层边缘产生邮票边缘般的结构，如图1C”所示，此时实际上仅形成新的铜层边缘，而未减少铜层边缘质量，故不具备释放陶瓷板体与铜层接口的内应力的功能。因此，如何提出一种金属化陶瓷板体的制法，以避免现有于金属层中湿式蚀刻形成刻痕、孔洞或沟槽时不易控制蚀刻时间，导致无法确实减少金属层边缘质量以有效释放金属化陶瓷板体的内应力等问题，实已成为目前亟欲解决的课题。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的金属化陶瓷板体的制法具有无法有效释放内应力等缺失，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种金属化陶瓷板体的制法，能有效减低金属层与陶瓷板体接口处的内应力，并进一步提升最终产品的成品率与可靠度。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种金属化陶瓷板体的制法，包括于陶瓷板体上形成金属层；于该金属层上形成阻层，该阻层具有外露该金属层的第一图案化阻层开口与第二图案化阻层开口，该第一图案化阻层开口的宽度大于该金属层的厚度，该第二图案 化阻层开口的宽度小于该金属层的厚度；进行湿式蚀刻，以于该第一图案化阻层开口中形成外露该陶瓷板体的图案化金属层开口，并于该第二图案化阻层开口中形成图案化金属层凹部；以及移除该阻层。于前述的金属化陶瓷板体的制法中，该金属层的材质可为铜或铝，且该(第一)图案化阻层开口可为井字形，以使该金属层于进行湿式蚀刻后，成为矩阵排列的多个金属块。依上所述的制法中，该图案化金属层凹部可位于各该金属块边缘，该图案化金属层凹部可位于各该金属块边缘且呈环形，且该图案化金属层凹部可围绕成矩形环。于本专利技术的金属化陶瓷板体的制法中，还可包括移除该图案化金属层开口或图案化金属层凹部的顶部周缘的金属层，且移除该图案化金属层开口或图案化金属层凹部的顶部周缘的金属层的方式可为刷磨、带柄砂轮研磨、喷砂或放电加工。又于上述的金属化陶瓷板体的制法中，移除该图案化金属层开口或图案化金属层凹部的顶部周缘的金属层后，该图案化金属层开口或图案化金属层凹部的顶部周缘可呈倾斜曲面状、倾斜平面状或阶梯状，且该带柄砂轮的砂轮头可为伞形或矩形。所述的金属化陶瓷板体的制法中，进行该喷砂的步骤可包括于该金属层上形成金属屏蔽层，该金属屏蔽层具有外露各该图案化金属层开口及其周缘、或图案化金属层凹部及其周缘的金属屏蔽层开口 ；进行喷砂工艺；以及移除该金属屏蔽层。本专利技术还公开另一种金属化陶瓷板体的制法，其包括于陶瓷板体上形成有金属层；于该金属层上形成阻层，该阻层具有外露该金属层的图案化阻层开口 ；进行湿式蚀刻，以于该图案化阻层开口中形成外露该陶瓷板体的图案化金属层开口 ；移除该阻层；以及移除该图案化金属层开口的顶部周缘的金属层。本专利技术的技术效果在于本专利技术通过巧妙设计阻层开口的宽度，因此能可靠且轻易地于金属化陶瓷板体的金属层边缘形成刻痕、孔洞或沟槽，此外，本专利技术可利用刷磨、带柄砂轮研磨、喷砂或放电加工方式以进一步移除部分金属层，而使得金属层边缘处产生渐薄的结构，故本专利技术可有效且方便地减少金属化陶瓷板体的金属层边缘的质量，进而减低金属层与陶瓷板体接口处的内应力，避免金属层下方的陶瓷板体破裂，提升整体使用寿命与可靠度。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图IA至图IC为现有的陶瓷覆铜板的制法的剖视图，其中，图1C’与图1C”为图IC的俯视图的不同实施方式；图2A至图2D为本专利技术的金属化陶瓷板体的制法的第一实施例的剖视图，其中，图2D’为图2D的俯视图；图3A至图3B为本专利技术的金属化陶瓷板体的制法的第二实施例的剖视图；图4A至图4B为本专利技术的金属化陶瓷板体的制法的第三实施例的剖视图；图5A至图5C为本专利技术的金属化陶瓷板体的制法的第四实施例的剖视图； 图6A至图6B为本专利技术的金属化陶瓷板体的制法的第五实施例的剖视图。其中，附图标记I陶瓷覆铜板10、20陶瓷板体11 铜层110铜层开孔12、22 阻层120阻层开孔21金属层21’金属块221第一图案化阻层开口222第二图案化阻层开口211图案化金属层开口212图案化金属层凹部30刷磨轮40带柄砂轮401砂轮头51金属屏蔽层510金属屏蔽层开口52 砂粒60放电加工设备61 电极具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的结构原理和工作原理作具体的描述须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技艺的人士的了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所公开的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属化陶瓷板体的制法，其特征在于，其包括：于陶瓷板体上形成金属层；于该金属层上形成阻层，该阻层具有外露该金属层的第一图案化阻层开口与第二图案化阻层开口，该第一图案化阻层开口的宽度大于该金属层的厚度，该第二图案化阻层开口的宽度小于该金属层的厚度；进行湿式蚀刻，以于该第一图案化阻层开口中形成外露该陶瓷板体的图案化金属层开口，并于该第二图案化阻层开口中形成图案化金属层凹部；以及移除该阻层。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏石龙，萧胜利，何键宏，
申请(专利权)人：光颉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：