异形Submount结构陶瓷薄膜基板及其制备方法与流程

本发明属于陶瓷封装，具体涉及一种异形submount结构陶瓷薄膜基板及其制备方法。

背景技术：

1、陶瓷基板以其优异的绝缘性能、热性能和机械性能等特点，在各种高温、高压和高频环境下均能表现出色。而异形submount陶瓷则是一种基于陶瓷材料制造的基板，专门用于电子元器件的封装和连接。异形submount陶瓷具有高热导率、低热膨胀系数、优异的绝缘性能和耐高温性能等特点，能够有效地降低器件的热阻，提高器件的稳定性和可靠性。为了满足不同组件和元件的装配和使用需求，异形submount陶瓷结构通常需要具备特定的异形结构，例如图1(a)所示的具有正面和侧面开槽结构，以及图1(b)呈阶梯状的异形结构。

2、传统的异形切割手段有以下几个缺点：第一，加工精度受限，例如利用激光开槽，表面的陶瓷被激光作用时间长，槽底的陶瓷被激光作用时间短，开出的槽体呈现上宽下窄的形状；第二，夹具设计困难，针对图1(a)的异形结构，当开槽的位置在侧面时，异形切割必须先将整块陶瓷基板进行裂片，形成多个单独体后，将这些单独体装配到合适的夹具中，使其侧面朝上，然后进行侧面开槽，这个过程需要精准的夹具设计和完好的装配；第三，清洗困难，激光高能量去除陶瓷后在切割位置会存在熔渣残留物，另外切割的陶瓷submount体积较小，会给异形切割后的清洗造成困难。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种异形submount结构陶瓷薄膜基板及其制备方法，旨在解决目前的制作方式对于异形切割存在内部塌陷而造成制作精度差、制作要求高且清洗困难的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种异形submount结构陶瓷薄膜基板的制备方法，所述方法包括：

3、将制成的生坯按照设定的尺寸分割为统一规格的生瓷片料；

4、根据陶瓷submount的设计要求，对每一层生瓷片料进行激光开口；

5、采用与陶瓷收缩率一致的金属浆料对激光开口进行填充；

6、将填充金属浆料的生瓷片料按照设计顺序堆叠层压成型；

7、热切，将层叠的生瓷片料切割为设计尺寸；

8、高温烧结形成熟瓷；

9、对熟瓷表面进行金属化图形的制作；

10、刻蚀掉填充的金属浆料；

11、清洗干燥完成异形submount结构陶瓷薄膜基板的制作。

12、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述金属浆料为银铜浆料。

13、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述生坯的制作过程如下：将陶瓷粉al2o3或aln加入有机黏结剂，混合均匀后成为膏状浆料；

14、利用刮刀将浆料刮成片状，再通过干燥工艺使片状浆料形成生坯。

15、结合第一方面，在一种可实现的方式中，对熟瓷表面进行金属化图形制作之前，对熟瓷表面进行平整度处理，并进行清洗干燥。

16、结合第一方面，在一种可实现的方式中，所述熟瓷经平整度处理后的平面度低于20um，粗糙度低于30nm。

17、结合第一方面，在一种可实现的方式中，在刻蚀填充的金属浆料之前，对熟瓷表面旋涂一层pi介质胶进行保护。

18、结合第一方面，在一种可实现的方式中，按设计要求将旋涂介质胶的熟瓷进行激光裂片，分割形成尺寸相同的瓷件。

19、结合第一方面，在一种可实现的方式中，将刻蚀金属浆料的瓷件在pi去除液中超声清除，清洗干燥。

20、第二方面，本发明实施例还提供了一种异形submount结构陶瓷薄膜基板，采用所述的方法制备。

21、本发明提供的异形submount结构陶瓷薄膜基板及其制备方法，与现有技术相比，有益效果在于：对每一层生瓷片料进行激光开口，由于每层生瓷片料的厚度小，激光开口精度高，不会出现上宽下窄的情况，然后在激光开口处进行金属浆料填充，金属浆料的收缩率与陶瓷的收缩率一致，层压后利用高温共烧陶瓷技术(htcc)烧结，由于两种材料的收缩率一致，烧结后金属浆料填充是位置不会塌陷。

22、因此，该方法对每层生瓷片料激光开口提高了制作的精度；在烧结前使用高性能金属浆料填充槽体和腔体，烧结时，金属浆料起到支撑作用，避免了传统异形切割方法htcc内部存在塌陷的问题，提升了制作的精度，提高了制作效率和产品质量；切割完成后，小体积的瓷件是利用刻蚀液将多余的填充金属进行腐蚀清洗，最终完成陶瓷submount的制作，清洗容易；由于是预先开槽，而不是层叠裂片后利用夹具夹持开槽，也节省了夹具是使用及装夹困难的问题。

技术特征：

1.一种异形submount结构陶瓷薄膜基板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的异形submount结构陶瓷薄膜基板的制备方法，其特征在于，所述金属浆料为银铜浆料。

3.如权利要求1所述的异形submount结构陶瓷薄膜基板的制备方法，其特征在于，所述生坯的制作过程如下：将陶瓷粉al2o3或aln加入有机黏结剂，混合均匀后成为膏状浆料；

4.如权利要求1所述的异形submount结构陶瓷薄膜基板的制备方法，其特征在于，对熟瓷表面进行金属化图形制作之前，对熟瓷表面进行平整度处理，并进行清洗干燥。

5.如权利要求4所述的异形submount结构陶瓷薄膜基板的制备方法，其特征在于，所述熟瓷经平整度处理后的平面度低于20um，粗糙度低于30nm。

6.如权利要求1所述的异形submount结构陶瓷薄膜基板的制备方法，其特征在于，在刻蚀填充的金属浆料之前，对熟瓷表面旋涂一层pi介质胶进行保护。

7.如权利要求6所述的异形submount结构陶瓷薄膜基板的制备方法，其特征在于，按设计要求将旋涂介质胶的熟瓷进行激光裂片，分割形成尺寸相同的瓷件。

8.如权利要求6所述的异形submount结构陶瓷薄膜基板的制备方法，其特征在于，将刻蚀金属浆料的瓷件在pi去除液中超声清除，清洗干燥。

9.一种异形submount结构陶瓷薄膜基板，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的方法制备。

技术总结本发明提供了一种异形Submount结构陶瓷薄膜基板及其制备方法，属于陶瓷封装技术领域，包括将制成的生坯按照设定的尺寸分割为统一规格的生瓷片料；根据陶瓷Submount的设计要求，对每一层生瓷片料进行激光开口；采用与陶瓷收缩率一致的金属浆料对激光开口进行填充；将填充金属浆料的生瓷片料按照设计顺序堆叠层压成型；热切；高温烧结形成熟瓷；对熟瓷表面进行金属化图形的制作；刻蚀掉填充的金属浆料；清洗干燥完成异形Submount结构陶瓷薄膜基板的制作。本发明利用高温共烧陶瓷结合金属浆料实现异形陶瓷Submount制作，避免了传统激光加工精度低、夹具设计复杂、清洗困难等问题，可以更加高效、高质量地实现异形Submount陶瓷的制备。技术研发人员：杨鑫,张鹤,杨振涛,刘林杰受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十三研究所技术研发日：技术公布日：2024/11/4