具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板及其制造方法与流程

本发明涉及一种具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板及其制造方法，属于电子封装关键零部件制造的。

背景技术：

1、电子用封装部件包括结构基板和绝缘衬板两个层次，这两个层次要通过将已经封装好的绝缘陶瓷衬板焊接在基板上的工艺才能完成封装。在封装中，常用氧化铝作为陶瓷衬板，其热导率低，制成工程复杂，尤其是焊接成本高，控制可靠性的工艺繁杂，过多的工序和封装界面将影响封装的热通道性能，并使可靠性出现风险。

2、金属基复合材料基板(包括铝碳化硅、铝硅、铝金刚石、铜碳化硅、铜金刚石、铝石墨等)具有热导率高、膨胀系数匹配和力学强度优异的特点，但金属基复合材料基板均为导体，仍要复合上其它陶瓷覆铜板才能与芯片连接，金属基复合材料属于导体，无法直接连接芯片，操作难度高且工艺复杂。为解决此问题，需要制备出一种具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板，以满足实际需求。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板及其制造方法，利用胶粘剂和助渗剂将绝缘层和电路层永固性地粘结在金属基复合材料基板上，绝缘层和胶粘剂厚度极薄、制造工艺成熟稳定，方便快捷，成本优异，能够制备出同时具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板，形成结构基板和绝缘衬板一体化设计，其绝缘性能达到电子封装的要求，并完全满足芯片焊接工序的工艺条件。

2、为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板，包括金属基复合材料基板、绝缘层和电路层；所述绝缘层置于金属基复合材料基板和电路层之间。

4、优选的，所述绝缘层两侧均设置有胶粘剂和助渗剂。

5、优选的，所述胶粘剂为软化温度超过320℃，热固化温度超过320℃的树脂。

6、优选的，所述助渗剂为氧化镁。

7、优选的，所述助渗剂与胶粘剂的比为(5-15)g：100ml。

8、第二方面，本发明提供一种具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板的制造方法，包括以下步骤：

9、s1：将金属基复合材料基板、绝缘层和电路层依次放入模具中，经热压后将绝缘层和电路层固化在金属基复合材料基板上；

10、s2：将热压后的金属基复合材料基板进行冷却和退火处理；将制作成电路图形的模板覆盖在电路层上，进行化学蚀刻，形成电路，得到所述具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板。

11、优选的，s1中所述热压条件为：热压温度为胶粘剂的热固化温度，升温速率与胶粘剂的升温速率相同；热压压力为0.1-1mpa，热压时间为胶粘剂的热固化时间。

12、优选的，s1中所述模具与金属基复合材料基板相匹配；s1中所述绝缘层与电路层面积相同。

13、优选的，s2中所述冷却条件为：室温下放置7-24h。

14、优选的，s2中所述退火条件为：退火温度为260-320℃，退火时间为4-8h。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

16、本发明将绝缘层和电路层永固性地粘结在金属基复合材料基板上，制备了具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板，形成了结构基板和绝缘衬板一体化设计，解决了现有技术当中要通过焊接才能完成封装降低了操作的复杂性，降低了成本。并且其绝缘性能达到电子封装的要求，且完全满足芯片焊接工序的工艺条件。

17、本发明将金属基复合材料基板、绝缘层和电路层依次放入模具中进行热压固化，解决了现有技术中将已经封装好的绝缘陶瓷衬板焊接在基板上的工艺才能完成封装的问题。因此，本发明制备方法工艺简单，成本低廉，提高了基板的稳定性；操作方便快捷，适用于大规模的工业化生产。

技术特征：

1.具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板，包括金属基复合材料基板、绝缘层和电路层；所述绝缘层置于金属基复合材料基板和电路层之间。

2.根据权利要求1所述的具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板，其特征在于，所述绝缘层两侧均设置有胶粘剂和助渗剂。

3.根据权利要求2所述的具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板，其特征在于，所述胶粘剂为软化温度超过320℃，热固化温度超过320℃的树脂。

4.根据权利要求2所述的具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板，其特征在于，所述助渗剂为氧化镁。

5.根据权利要求2所述的具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板，其特征在于，所述助渗剂与胶粘剂的比为(5-15)g：100ml。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要6所述的一种具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板的制造方法，其特征在于，s1中所述热压条件为：热压温度为胶粘剂的热固化温度，升温速率与胶粘剂的升温速率相同；热压压力为0.1-1mpa，热压时间为胶粘剂的热固化时间。

8.根据权利要求6所述的一种具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板的制造方法，其特征在于，s1中所述模具与金属基复合材料基板相匹配；s1中所述绝缘层与电路层面积相同。

9.根据权利要求6所述的一种具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板的制造方法，其特征在于，s2中所述冷却条件为：室温下放置7-24h。

10.根据权利要求6所述的一种具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板的制造方法，其特征在于，s2中所述退火条件为：退火温度为260-320℃，退火时间为4-8h。

技术总结本发明公开了一种具备绝缘层和电路层的一体式金属基复合材料基板及其制造方法，属于电子封装关键零部件制造的技术领域。本发明包括金属基复合材料基板、绝缘层和电路层；绝缘层置于金属基复合材料基板和电路层之间。本发明将绝缘层和电路层永固性地粘结在金属基复合材料基板上，形成了结构基板和绝缘衬板一体化设计，解决了现有技术当中要通过焊接才能完成封装，降低了成本和操作的复杂性。本发明将金属基复合材料基板、绝缘层和电路层依次放入模具中进行热压固化，制备方法工艺简单，成本低廉，提高了基板的稳定性；操作方便快捷，适用于大规模的工业化生产。技术研发人员：陈巧霞,马俊立受保护的技术使用者：西安广杰半导体有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29