CN108257923A - 一种散热基板及其制备方法和应用以及电子元器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于电子元器件封装的散热基板领域，公开了一种散热基板及其制备方法和应用以及电子元器件。该散热基板包括：金属‑陶瓷复合板，所述金属‑陶瓷复合板为金属层包覆陶瓷体；以及在所述金属层的外表面上，至少部分区域形成有与所述金属层成为一体的金属氧化层；和未形成所述金属氧化层的焊接区域，用于连结铜基板和芯片。可以提供具有好的抗腐蚀、焊接、结合力性能的散热基板，并降低制得的电子元器件的厚度。同时制备工艺简单，易于工业化，减少镍的使用和废液排放，有利于环保。

Description

一种散热基板及其制备方法和应用以及电子元器件
技术领域
本发明涉及用于电子元器件封装的散热基板领域，具体地，涉及一种散热基板及其制备方法和应用以及电子元器件。
背景技术
在电子元器件的制备工艺中，通常需要使用封装材料解决电子电路，如芯片的热失效问题。封装材料既需要起到能够承受焊接铜基板并承载芯片的作用，还要同时负责散热。由于进行热交换的过程中封装材料与冷却液相接触，还要求封装材料具有防腐性能。
因此在实际使用中，封装材料通常以基板的形式应用，要求基板的一面焊接铜基板并承载芯片，能够具有焊接功能；相对的另一面与冷却液相接触实现散热，能够具有防腐功能。而为了满足此要求，目前通常的解决方法是将整个基板进行镀镍。但这严格要求基板的表面的质量，如有凹坑、砂眼等，镀镍不能掩盖这些缺陷，会造成焊接优良率低。虽然可以通过镀层结构的设计，增加镀层厚度，但明细增加生产的成本。
CN102534627A公开了一种SiC/Al复合材料表面的发黑处理方法，采用依次进行前处理、阳极氧化、表面金属化、发黑处理的生产流程，得到最终的成品。该方法中经过阳极氧化后，得到SiC/Al复合材料表面氧化膜，然后经过表面金属化得到表面的导电层，再经采用镀镍或黑铬电镀方法的发黑处理得到成品。该方法的目的是解决SiC/Al复合材料在特定的应用场合(用于卫星照相机系统的结构件)需要控制材料对光的反射程度的问题。该方法没有涉及电子元器件的制备工艺中封装材料的制备方法。
CN104183683A公开了一种基于铝基复合材料基板的多芯片LED封装方法，包括：将铝基复合材料进行表面抛光，再在表面蒸发一层铝膜；将沉积好铝膜的衬底进行掩膜光刻，然后进行选择性阳极氧化，使用作绝缘层的铝膜完全氧化成多孔型氧化铝层；在阳极氧化好的衬底表面溅射金属籽晶层，通过光刻、显影得到表面电极图形，然后通过电镀加厚所述表面电极图形，得到表面电极金属层，去除光刻胶和腐蚀籽晶层，获得大功率LED封装的表面道题布线和电极焊区；在所述衬底表面电极焊区进行LED的多芯片微组装与微互连，最后进行透明外壳的封装。该方法在基板的表面沉积铝膜之后，再将铝膜氧化以提供氧化层，以解决LED特殊封装要求的散热问题。
现有技术在电子元器件的制备工艺中采取镀镍方法解决封装材料的散热和防腐问题，但是存在产品优良率低，成本高的缺陷。
发明内容
本发明的目的是为了解决封装电子元器件所使用的散热基板存在的上述问题，提供一种散热基板及其制备方法和应用以及电子元器件。
为了实现上述目的，本发明提供一种散热基板，其中，该散热基板包括：金属-陶瓷复合板，所述金属-陶瓷复合板为金属层包覆陶瓷体；以及在所述金属层的外表面上，至少部分区域形成有与所述金属层成为一体的金属氧化，和未形成所述金属氧化层的焊接区域，用于连结铜基板和承载芯片。
本发明还提供了一种制备本发明的散热基板的方法，包括：将金属-陶瓷复合板直接进行金属氧化，其中，所述金属-陶瓷复合板为金属层包覆陶瓷体的复合板材；在金属层的外表面上形成与金属成为一体的金属氧化层；将所述金属氧化层的至少部分区域进行激光刻蚀，去除所述金属氧化层形成焊接区域。
本发明还提供了一种本发明的散热基板在电子元器件中的应用。
本发明还提供了一种电子元器件，该电子元器件包括：散热基板，所述散热基板具有未形成金属氧化层的焊接区域；以及在所述焊接区域的表面上依次层叠地形成的第一焊层、第一铜基板、衬板、第二铜基板、第二焊层和芯片，所述芯片与所述第二铜基板通过导线连接；所述散热基板为本发明的散热基板。
通过上述技术方案，采取在金属-陶瓷复合板的金属层外表面上原位直接氧化形成金属氧化层，可以提供具有散热、防腐和焊接功能的散热基板，该散热基板的结合强度更大，可以更好地承载芯片，克服已有技术中采取镀镍方法的缺陷。通过上述技术方案，可以提供得到的散热基板以更好的焊接性能，即通过静滴法测试，散热基板有更好的润湿性能。再有提供的散热基板通过中性盐雾测试有更好的防腐蚀性能。而且该散热基板形成有焊接区域，可以形成的电子元器件节省焊接金属层，降低电子元器件的厚度。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为散热基板的结构示意图；
图2为电子元器件的结构示意图；
图3为静滴法测试接触角θ示意图。
附图标记说明
1、金属-陶瓷复合板 2、金属氧化层 3、焊接区域
4、第一焊层 5、第一铜基板 6、衬板
7、第二焊层 8、第二铜基板 9、芯片
10、导线
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明的第一目的，提供一种散热基板，如图1所示，其中，该散热基板包括：金属-陶瓷复合板1，所述金属-陶瓷复合板为金属层包覆陶瓷体；以及在所述金属层的外表面上，至少部分区域形成有与所述金属层成为一体的金属氧化层2，和未形成所述金属氧化层的焊接区域3，用于连结铜基板和承载芯片。
根据本发明，所述金属氧化层通过将所述金属层直接进行氧化而形成，包覆所述金属层。所述金属氧化层由所述金属层直接原位氧化形成，可以结合强度更大。可以通过金相显微镜进行照相观察，观察本发明提供的散热基板的截面，所述金属-陶瓷复合板的金属层和所述金属氧化层之间没有分界。而如果通过涂覆或沉积金属层再氧化得到金属氧化层，则通过金相显微镜观察在所述金属-陶瓷复合板的金属层与形成的金属氧化层之间存在明显的分界。所述金属层未被所述金属氧化物层包覆的区域形成焊接区域。进一步地，所述金属氧化层可以设置焊接面(或A面)和散热面(或B面)。焊接面(或A面)与散热面(或B面)可以是所述散热基板上两个相对的面，且一般是所述散热基板上面积最大的两个面。更优选地，仅在所述金属氧化层的焊接面设置所述焊接区域，可以进一步用于焊接铜基板和芯片。所述散热面可以与冷却液相接触用于散热。优选情况下，所述焊接区域设置在所述散热基板一侧的所述金属氧化层上；另一侧的所述金属氧化层用于与冷却液接触，进行散热。
本发明中，更优选地，所述焊接区域只要满足进一步地与铜基板焊接即可。所述焊接区域“嵌入”在所述金属氧化层中，可以提供进一步制备电子元器件时，铜基板不需要焊接金属层即可以与所述散热基板连接，可以实现电子元器件的厚度减小，提供更好的封装性能。
本发明中，提供的散热基板可以通过上述原位直接形成金属氧化层和所述焊接面上设置的“嵌入”所述金属氧化层的所述焊接区域，提供所述散热基板同时具有更好的结合强度、焊接性能和抗腐蚀性能。
根据本发明，所述散热基板可以选用电子元器件封装材料中常规使用的基板材料作为基材，例如可以是含有金属的基材，可以优选金属-陶瓷复合板作为基材。进而在此基材上形成所述金属氧化层、焊接区域。优选情况下，所述陶瓷体选自SiC陶瓷体或Si陶瓷体；所述金属层为Al金属层、Mg金属层或Ti金属层。所述金属-陶瓷复合板可以商购获得。陶瓷体的厚度可以没有特别的限定，可以是3mm左右。
根据本发明，所述金属氧化层为所述金属层原位形成，所述金属氧化层为与所述金属层所使用的金属相应的氧化物。所述金属氧化层为氧化铝层、氧化镁层或氧化钛层。
根据本发明，所述散热基板中包括的各层的厚度能够实现散热、防腐以及连接铜基板和承载芯片的功能即可，优选情况下，所述金属层的厚度为20～500μm；所述金属氧化层的厚度为5～300μm。本发明中，所述金属氧化层的厚度小于所述金属层的厚度。
根据本发明，所述散热基板中的所述金属层和所述金属氧化层可以具有更好的结合强度。优选情况下，所述金属氧化层与所述金属层的结合强度按照百格法测定达到4B以上。
本发明的第二目的，提供一种制备本发明的散热基板的方法，包括：将金属-陶瓷复合板直接进行金属氧化，其中，所述金属-陶瓷复合板为金属层包覆陶瓷体的复合板材；在金属层的外表面上形成与金属成为一体的金属氧化层；将所述金属氧化层的至少部分区域进行激光刻蚀，去除所述金属氧化层形成焊接区域。
根据本发明，可以选用已有的适用于电子元器件封装的材料，可以是含金属的材料，例如可以是金属-陶瓷复合板作为形成所述散热基板的基材。其中，所述陶瓷体可以选自SiC陶瓷体或Si陶瓷体；所述金属层可以选自Al金属层、Mg金属层或Ti金属层。陶瓷体的厚度可以没有特别的限定，可以是3mm左右。所述金属层的厚度可以为20～500μm。进一步地，可以通过所述金属氧化在金属-陶瓷复合板中的金属层外表面上直接原位形成金属氧化层。如金属层为Al金属层，则得到氧化铝层；金属层为Mg金属层，则得到氧化镁层；金属层为Ti金属层，则得到氧化钛层。
根据本发明，所述金属氧化可以有多种具体的实施方法，只要在金属-陶瓷复合板中的金属外表面上形成满足需要厚度的金属氧化层即可。优选情况下，所述金属氧化的方法包括化学氧化、阳极氧化或微弧氧化。实施所述金属氧化实现获得足够厚度的所述金属氧化层即可，优选地，经过所述金属氧化形成的所述金属氧化层的厚度为1～50μm。
具体地，化学氧化的方法和条件包括：将金属-陶瓷复合板除去表面油污和表面氧化层，然后放入化学氧化溶液中5～10min。所述化学氧化液含有50～80ml/L的磷酸，20～25g/L的铬酐(三氧化铬)。所述化学氧化溶液的温度为30～40℃。
阳极氧化的方法和条件包括：将金属-陶瓷复合板除去表面油污和表面氧化层，然后放入化学氧化溶液中通电10～30min进行封闭处理。所述封闭处理可以采用热水封闭。所述氧化溶液为含有180～220g/L的硫酸溶液，温度为-5℃～25℃，电压为10～22V，电流密度为0.5～2.5A/dm2。
微弧氧化的方法和条件包括：将金属-陶瓷复合板除去表面油污后放入微弧氧化槽中的微弧氧化液中通电进行微弧氧化，微弧氧化完成后进行热水封闭。所述微弧氧化液一般为弱碱性溶液，可以含有硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐等。微弧氧化的温度控制在20～60℃，电压一般可控制在400～750V。所述微弧氧化也可以采用低压微弧氧化技术实施。
根据本发明，所述激光刻蚀用于在本发明提供的散热基板的焊接面上形成“嵌入”所述金属氧化层的所述焊接区域。如上所述，优选在所述散热基板的一侧表面上部分区域形成所述焊接区域，用于进一步焊接铜基板和芯片。优选情况下，所述激光刻蚀使用波长为1000～5000nm的红外激光，红外激光的发射能量为20～80kW；优选波长为1064nm。激光刻蚀的距离为激光聚焦的距离。在上述条件下进行红外激光刻蚀，可以更好地在所述金属氧化层中形成焊接区域。
本发明中，上述制备方法还可以包括：将所述金属-陶瓷复合板先进行预处理，将所述金属-陶瓷复合板进行除油除蜡，并进一步去除因自然氧化在所述金属-陶瓷复合板的金属层外表面上形成的氧化层，然后再进行本发明提供的上述制备方法中的所述金属氧化。例如，除油除蜡可以将所述金属-陶瓷复合板在酒精溶液中浸泡5min，或者采用除油粉U-151(安美特)在50℃下浸泡5min。除去因自然氧化形成的氧化层的方法和条件可以为将所述金属-陶瓷复合板在浓度为50g/L的氢氧化钠水溶液中浸泡3min，或者在室温下浸泡在由热浸电解除垢粉U-152配置成的槽液中1min。
本发明中，上述制备方法还可以包括：在完成所述金属氧化步骤之后，将得到的板材进行封闭并烘干，然后再进行所述金属喷涂。其中封闭的作用可以是将氧化过程形成的孔封闭。可以采用沸水封孔的方法实现封闭。烘干可以采用在80～100℃下烘干20～30min即可。
本发明的第三目的，提供一种本发明的散热基板在电子元器件中的应用。可以用作封装材料。
本发明的第四目的，提供一种电子元器件，如图2所示，该电子元器件包括：散热基板1，所述散热基板具有未形成金属氧化层2的焊接区域3；以及在所述焊接区域的表面上依次层叠地形成的第一焊层4、第一铜基板5、衬板6、第二铜基板7、第二焊层8和芯片9，所述芯片与所述第二铜基板通过导线10连接；所述散热基板为本发明的散热基板。所述散热基板包括：金属层包覆陶瓷体的金属-陶瓷复合板；在所述金属层的外表面上，至少部分区域形成与所述金属层成为一体的金属氧化层，其他部分区域为焊接区域，未形成有所述金属氧化层。
本发明的所述电子元器件中，所述散热基板提供承载芯片和芯片散热的功能。所述散热基板形成有所述焊接区域的一侧进一步设置多个层叠的层，承载芯片；而相对的另一侧没有所述焊接区域，可以与冷却液接触，作为冷却面提供芯片散热。由于冷却液具有腐蚀性，所述散热基板的冷却面具有直接氧化所述金属层而原位形成的所述金属氧化层，可以提供防腐功能。
本发明中，在所述焊接区域上依次层叠地形成的各层，最终承载芯片。所述第一焊层用于提供连结第一铜基板和金属-陶瓷复合板的金属层。所述第一焊层可以是通过锡焊方法采用锡膏形成。所述第二焊层用于提供连结第二铜基板和芯片。所述第二焊层也可以通过锡焊方法采用锡膏形成。
本发明中，所述第一铜基板和第二铜基板为本领域常规使用的铜基板。所述第二铜基板可以形成导电线路，再通过所述导线连接芯片和所述第二铜基板，满足芯片的使用需要。
本发明中，所述第一铜基板和第二铜基板之间设置有所述衬板，可以为本领域常规使用的用于电子元器件封装的衬板。
本发明的电子元器件中，形成第一焊层、第一铜基板、衬板、第二铜基板、第二焊层的方法可以为本领域常规的方法，不再赘述。所述导线连接所述芯片和所述第二铜基板也可以采用本领域常规的方法，不再赘述。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中，金属-陶瓷复合板为Al-SiC复合板，HWT科技有限公司；
焊接性能通过静滴法(Sessile Drop)测试：将融溶焊料液体滴落在洁净光滑的散热基板的焊接金属层表面上，待达到平衡稳定状态后拍照如图3所示。放大照片直接测量接触角θ，并通过θ角计算相应的液-固界面张力。该法中接触角θ可用于表征润湿合格与否：θ＜90°，称为润湿；θ＞90°，称为不润湿：θ＝0°，称为完全润湿；θ＝180°，称为完全不润湿。润湿代表焊接性好，“OK”表示；不润湿代表焊接性不好。
散热基板的抗腐蚀性能通过中性盐雾测试：将散热基板倾斜15°～30°，使待测试表面能同时接受盐水的喷雾；条件为(5±0.1)％NaCl溶液；pH值在6.5～7.2之间；盐雾沉降量：1～2ml/80cm2·h；温度：35±2℃。观察测试样品表面，记录出现起泡、锈蚀的时间。
实施例中散热基板的金属氧化层与金属-陶瓷复合板之间的结合强度，以及对比例中散热基板的镍层与金属-陶瓷复合板之间的结合强度按照百格法测定：将进行中性盐雾测试24h的散热基板，用划格器在表面上划100个1mm×1mm的正方形格。用美国3M公司生产的型号为600的透明胶带平整粘结在方格上，不留一丝空隙，然后以最快的速度60°角揭起，观察划痕边缘处是否有金属脱落并评分。评分标准为：没有任何脱落为5B，脱落量在0～5重量％之间为4B，5～15重量％之间为3B，15～35重量％之间为2B，35～65重量％之间为1B，65重量％以上为0B。
实施例1
本实施例说明本发明的散热基板及其制备方法。
将Al-SiC复合板(SiC的厚度为3mm，Al的厚度为200μm)采用除油粉U-151(安美特)在50℃下浸泡5min进行除油除蜡，然后在室温下浸泡在由热浸电解除垢粉U-152配置成的槽液中1min进行去氧化层，得到待氧化的基板；
将待氧化的基板放入含有200g/L硫酸(98重量％)的氧化溶液中，在15℃、10V和2.5A/cm3下进行阳极氧化10min，得到厚度为100μm的氧化铝层；然后以纯净水在95℃下进行封闭5min，再在80℃下30min；得到待刻蚀的基板；
将待刻蚀的基板的一面定为焊接面，以波长1024nm的红外激光在功率50kW下聚焦进行激光刻蚀除去部分氧化铝层形成焊接区域，得到散热基板。
将散热基板进行焊接性能、抗腐蚀性能、结合性能测试，结果见表2。
实施例2
本实施例说明本发明的散热基板及其制备方法。
将Al-SiC复合板(SiC的厚度为3mm，Al的厚度为300μm)采用除油粉U-151(安美特)在50℃下浸泡5min进行除油除蜡，然后在室温下浸泡在由热浸电解除垢粉U-152配置成的槽液中1min进行去氧化层，得到待氧化的基板；
将待氧化的基板放入含有180g/L硫酸(98重量％)的氧化溶液中，在-5℃、22V和1A/cm3下进行阳极氧化30min；得到厚度为30μm的氧化铝层；然后以纯净水在95℃下进行封闭5min，再在80℃下30min；得到待刻蚀的基板；
将待刻蚀的基板的一面定为焊接面，以波长1024nm的红外激光在功率20kW下聚焦进行激光刻蚀除去部分氧化铝层形成焊接区域，得到散热基板。
将散热基板进行焊接性能、抗腐蚀性能、结合性能测试，结果见表2。
实施例3
本实施例说明本发明的散热基板及其制备方法。
将Al-SiC复合板(SiC的厚度为3mm，Al的厚度为200μm)采用除油粉U-151(安美特)在50℃下浸泡5min进行除油除蜡，然后在室温下浸泡在由热浸电解除垢粉U-152配置成的槽液中1min进行去氧化层，得到待氧化的基板；
将待氧化的基板放入含有200g/L硫酸(98重量％)的氧化溶液中，在25℃、18V和0.5A/cm3下进行阳极氧化10min；得到厚度为50μm的氧化铝层；然后以纯净水在95℃下进行封闭5min，再在80℃下30min；得到待刻蚀的基板；
将待刻蚀的基板的一面定为焊接面，以波长1024nm的红外激光在功率80kW下聚焦进行激光刻蚀除去部分氧化铝层形成焊接区域，得到散热基板。
将散热基板进行焊接性能、抗腐蚀性能、结合性能测试，结果见表2。
实施例4
本实施例说明本发明的散热基板及其制备方法。
将Al-SiC复合板(SiC的厚度为3mm，Al的厚度为20μm)采用除油粉U-151(安美特)在50℃下浸泡5min进行除油除蜡，然后在室温下浸泡在由热浸电解除垢粉U-152配置成的槽液中1min进行去氧化层，得到待氧化的基板；
将待氧化的基板放入含有200g/L硫酸(98重量％)的氧化溶液中，在15℃、10V和2.5A/cm3下进行阳极氧化5min；得到厚度为5μm的氧化铝层；然后以纯净水在95℃下进行封闭5min，再在80℃下30min；得到待刻蚀的基板；
将待刻蚀的基板的一面定为焊接面，以波长1024nm的红外激光在功率60kW下聚焦进行激光刻蚀除去部分氧化铝层形成焊接区域，得到散热基板。
将散热基板进行焊接性能、抗腐蚀性能、结合性能测试，结果见表2。
实施例5
本实施例说明本发明的散热基板及其制备方法。
将Al-SiC复合板(SiC的厚度为3mm，Al的厚度为500μm)采用除油粉U-151(安美特)在50℃下浸泡5min进行除油除蜡，然后在室温下浸泡在由热浸电解除垢粉U-152配置成的槽液中1min进行去氧化层，得到待氧化的基板；
将待氧化的基板放入含有磷酸60ml/L、铬酐25g/L的化学氧化溶液中，在35℃下进行化学氧化5min，得到厚度为300μm的氧化铝层；然后清洗干净并在80℃下烘干30min；得到待刻蚀的基板；
将待刻蚀的基板的一面定为焊接面，以波长1024nm的红外激光在功率50kW下聚焦进行激光刻蚀除去部分氧化铝层形成焊接区域，得到散热基板。
将散热基板进行焊接性能、抗腐蚀性能、结合性能测试，结果见表2。
实施例6
将实施例1的散热基板采用锡膏通过锡焊的方法，在焊接区域上形成第一焊层；再在第一焊层上依次层叠第一铜基板、衬板、第二铜基板和第二焊层，连结芯片并引线连接芯片与第二铜基板，得到电子元器件，结构如图2所示，电子元器件的总厚度为4.8mm。
对比例1
将Al-SiC复合板(SiC的厚度为3mm，Al的厚度为200μm)采用ERPREP Flex(安美特)在50℃下浸泡5min进行除油除蜡，然后在由Actane 4322s配置成的槽液中浸泡3min进行去氧化层；得到处理基板；
将处理基板按照表1所示的流程进行镀镍，得到厚度为10μm的镍层；得到散热基板。其中化学品商购乐思化学的产品。
表1
流程 化学品 温度 时间
除垢 ENPLATE BS 室温 3min
水洗 纯净水 室温 1min
浸锌1 ENPLATE BS EN 室温 1min
水洗 纯净水 室温 1min
退锌 50％硝酸 室温 1min
水洗 纯净水 室温 1min
浸锌1 ENPLATE BS EN 室温 30s
水洗 纯净水 室温 1min
碱镍 ENPLATE ENI-120 室温 10min
水洗 纯净水 室温 1min
镀镍 ENPLATE ENI-807 85℃ 60min
水洗 纯净水 室温 1min
烘干 80℃ 30min
将散热基板进行焊接性能、抗腐蚀性能、结合性能测试，结果见表2。
对比例2
按照实施例6的方法，将对比例1制得的散热基板用于封装芯片，在镍层上依次层叠第一焊层、第一铜基板、衬板、第二铜基板、第二焊层和芯片，制备为电子元器件。电子元器件的总厚度为4.83mm。
表2
编号 焊接性能 抗腐蚀性能 结合性能
实施例1 OK 500h 5B
实施例2 OK 700h 5B
实施例3 OK 500h 5B
实施例4 OK 400h 4B
实施例5 OK 450h 4B
对比例1 OK 24h 3B
由实施例、对比例和表2的数据结果可以看出，本发明提供的散热基板可以同时具有好的抗腐蚀、焊接、结合力性能。同时本发明提供散热基板的工艺更简单，工业化方便，且减少了镍的使用，降低了成本以及镍废液的排放，本发明以更环保的方式提供了性能更好的散热基板。而对比例得到的散热基板可以满足焊接性能，但是抗腐蚀性能和结合性能都很差。
而且，对比实施例6和对比例2可以看出，本发明提供的散热基板可以制备降低电子元器件的厚度。

Claims (11)

1.一种散热基板，其特征在于，该散热基板包括：
金属-陶瓷复合板，所述金属-陶瓷复合板为金属层包覆陶瓷体；以及
在所述金属层的外表面上，至少部分区域形成有与所述金属层成为一体的金属氧化层，和未形成所述金属氧化层的焊接区域，用于连结铜基板和承载芯片。
2.根据权利要求1所述的基板，其中，所述金属氧化层通过所述金属层直接进行氧化形成。
3.根据权利要求1或2所述的基板，其中，所述陶瓷体选自SiC陶瓷体或Si陶瓷体；所述金属层为Al金属层、Mg金属层或Ti金属层；所述金属氧化层为氧化铝层、氧化镁层或氧化钛层。
4.根据权利要求1或2所述的基板，所述金属层的厚度为20～500μm；所述金属氧化层的厚度为5～300μm。
5.根据权利要求1或2所述的基板，其中，所述金属氧化层与所述金属层的结合强度按照百格法测定达到4B以上。
6.一种制备权利要求1-5中任意一项所述的散热基板的方法，包括：将金属-陶瓷复合板直接进行金属氧化，其中，所述金属-陶瓷复合板为金属层包覆陶瓷体的复合板材；在金属层的外表面上形成与金属成为一体的金属氧化层；
将所述金属氧化层的至少部分区域进行激光刻蚀，去除所述金属氧化层形成焊接区域。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述金属氧化的方法包括化学氧化、阳极氧化或微弧氧化。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述激光刻蚀使用波长为1000～5000nm的红外激光，红外激光的发射能量为20～80kW；优选波长为1064nm。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其中，经过所述金属氧化形成的所述金属氧化层的厚度为5～300μm。
10.一种权利要求1-5中任意一项所述的散热基板在电子元器件中的应用。
11.一种电子元器件，该电子元器件包括：
散热基板，所述散热基板具有未形成金属氧化层的焊接区域；以及
在所述焊接区域的表面上依次层叠地形成的第一焊层、第一铜基板、衬板、第二铜基板、第二焊层和芯片，所述芯片与所述第二铜基板通过导线连接；
所述散热基板为权利要求1-5中任意一项所述的散热基板。
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