RU193413U1 - Керамическая плата силового модуля - Google Patents
Керамическая плата силового модуля Download PDFInfo
- Publication number
- RU193413U1 RU193413U1 RU2019115124U RU2019115124U RU193413U1 RU 193413 U1 RU193413 U1 RU 193413U1 RU 2019115124 U RU2019115124 U RU 2019115124U RU 2019115124 U RU2019115124 U RU 2019115124U RU 193413 U1 RU193413 U1 RU 193413U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- board
- applications
- thin
- soldered
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/51—Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
- C04B41/5127—Cu, e.g. Cu-CuO eutectic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
- C04B41/88—Metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/89—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
- C04B41/90—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions at least one coating being a metal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области силовой электроники и может найти применение в электронной, электротехнической и радиотехнической промышленности, при производстве изделий повышенной мощности.Техническим результатом полезной модели является алюмонитридная плата силового модуля, в которой элементы, пропускающие токи в десятки и сотни ампер, например в цепях коммутации, выполнены из толстой меди с минимальными значениями электрического сопротивления, а проводящие элементы в слаботочных цепях, имеющие, как правило, прецизионные размеры при ширине в несколько десятков микрометров, например в цепях управления, выполнены методом фотолитографического травления по тонкоплёночной металлизации.Указанный технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, достигается тем, что в алюмонитридной плате силового модуля на тонкоплёночном адгезионном слое которой, состоящим из титана и меди, напаяны припоем на основе серебра пластины медной фольги, выполнены металлизированные переходные отверстия, на тонкоплёночном адгезионном слое сформирован топологический рисунок металлизации, на участках которого, предназначенных для работы при повышенных токовых нагрузках, перекрывая переходные отверстия, припаяны герметично аппликации из медной фольги, причём между аппликациями, размещёнными на противоположных сторонах платы, в проходных отверстиях размещены медные вставки, припаянные к противолежащим аппликациям. 1 фиг.
Description
Полезная модель относится к области силовой электроники и может найти применение в электронной, электротехнической и радиотехнической промышленности, при производстве изделий повышенной мощности.
Известна керамическая подложка для электронных силовых модулей, в которой медная металлизация присоединена к керамике эвтектикой Cu-CuO2 (Патент РФ № 2433506, МПК H01L35/08, H01L35/34, опубликован 10.11.2011).
Одним из недостатков плат, в которых медная металлизация присоединена к керамике эвтектикой Cu-CuO2, является то, что эвтектика Cu-CuO2 отличается повышенной хрупкостью и пониженной стойкостью соединения в условиях циклического изменения температур. Также в таких платах нельзя сформировать металлизированные переходные отверстия.
Известна металлизированная керамическая плата, содержащая адгезионный слой молибден - марганцевого состава, и слой расплавленной меди (Авторское свидетельство СССР № 564293, МПК C04B41/14, опубликован 05.07.1977).
Основным недостатком данного технического решения является то, что топологический рисунок металлизации на такой плате можно формировать только методом сеткографии, поскольку получение топологического рисунка на такой металлизации методом фотолитографического травления практически невозможно.
Известна керамическая плата (Патент РФ № 2490237, МПК C04B41/88, C04B37/02, опубликован 20.08.2013), содержащая адгезионный слой на основе молибдена и марганца, с рисунком металлизации сформированным методом сеткографии, а также слой отожжённой порошкообразной меди, на котором дополнительно установлены пластины медной фольги.
Основным недостатком данного технического решения является то, что на таких платах невозможно сформировать прецизионный рисунок металлизации с малыми размерами токоведущих элементов, который можно формировать методом фотолитографического травления.
Наиболее близким техническим решением является плата силового модуля (Патент РФ № 2558323, МПК C23C28/02, C04B41/90, опубликован 27.07.2015), в которой на адгезионный слой титан-медь, нанесённый на поверхности платы вакуумным осаждением, напаяны пластины медной фольги.
Основным недостатком данного технического решения является то, что на таких платах невозможно оформить прецизионный рисунок металлизации с малыми размерами токоведущих элементов, который можно формировать методом фотолитографического травления.
Техническим результатом полезной модели является алюмонитридная плата силового модуля, в которой существенно снижено электрическое сопротивление элементов, пропускающих токи в десятки и сотни ампер, при возможности формирования тонкоплёночного прецизионного рисунка металлизации, например, для цепей управления.
Указанный технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, достигается тем, что в алюмонитридной плате силового модуля на тонкоплёночном адгезионном слое которой, состоящем из титана и меди, напаяны припоем на основе серебра пластины медной фольги, выполнены металлизированные переходные отверстия, на тонкоплёночном адгезионном слое сформирован топологический рисунок металлизации, на участках которого, предназначенных для работы при повышенных токовых нагрузках, перекрывая переходные отверстия, припаяны герметично аппликации из медной фольги, причём между аппликациями, размещёнными на противоположных сторонах платы, в проходных отверстиях размещены медные вставки, припаянные к противолежащим аппликациям.
Аппликации из медной фольги существенно снижают электрическое сопротивление в силовых цепях. Например, при толщине аппликации 0,3 мм при толщине тонкоплёночной металлизации 20 мкм электрическое сопротивление снижается в 15 раз, а при толщине 3 мкм - в 100 раз.
Медные вставки, размещённые в переходных отверстиях и припаянные к противолежащим аппликациям на противоположных сторонах керамической пластины, обеспечивают существенное снижение электрического сопротивления переходных отверстий. Например, электрическое сопротивление отверстия диаметром 3 мм с адгезионным слоем 20 мкм имеет площадь поперечного сечения проводящего слоя 0,19 мм2, а у медной вставки диаметром 2,9 мм2 площадь поперечного сечения равна 6,73 мм2, т.е. электрическое сопротивление снижается в 35 раз, а при толщине адгезионного слоя 3 мкм – в 240 раз.
Для проведения испытаний были изготовлены опытные образцы плат из алюмонитридной керамики с размерами 48х60 мм при толщине 1 мм (Фиг. 1).
На плате 1 с переходными отверстиями 5 был сформирован топологический рисунок металлизации на адгезионном слое 2 титан-медь, имеющем толщину слоёв 0,15 мкм и 3 мкм соответственно, способный обеспечить коммутацию цепей с малой токовой нагрузкой, например, цепей управления. На участках топологического рисунка из тонкоплёночной металлизации, предназначенных для силовых цепей, были размещены аппликации 3 и 4 из медной фольги толщиной 0,3 мм, припаянные к адгезионному слою припоем ПСр-72. В отверстиях для обеспечения минимального электрического сопротивления были размещены медные вставки диаметром 2,9 мм. По торцам вставки были припаяны к аппликациям, размещённым на противоположных сторонах платы. Были замерены электрические сопротивления отверстий между аппликациями 3 и 4, расположенными на противоположных сторонах платы миллиомметром GOM-7804 DC. Показатель герметичности плат (отверстий) по эквивалентному нормализованному потоку измерен гелиевым течеискателем ПТИ-10. На металлизированных подложках, изготовленных в соответствии с предложенным техническим решением, вспучивание металлизации отсутствует, сопротивление переходных отверстий менее 10-4 Ом. В платах обеспечена высокая герметичность отверстий - не более 1,33·10-3 (1·10-5) Па·см3/с (л·мкм рт. ст./с).
Таким образом, платы, соответствующие предложенному техническому решению, пригодны для использования в качестве, например, коммутационных плат для мощных полупроводниковых приборов, модулей силовой электроники и иных изделий, где необходим эффективный отвод тепла и способность электропроводящих элементов выдерживать большие токовые нагрузки при высокой разрешающей способности топологического рисунка цепей управления.
Claims (1)
- Алюмонитридная плата силового модуля, на тонкоплёночном адгезионном слое которой, состоящем из титана и меди, напаяны припоем на основе серебра пластины медной фольги, отличающаяся тем, что в плате выполнены металлизированные переходные отверстия, на тонкоплёночном адгезионном слое сформирован топологический рисунок металлизации, на участках которого, предназначенных для работы при повышенных токовых нагрузках, перекрывая переходные отверстия, припаяны герметично аппликации из медной фольги, причём между аппликациями, размещёнными на противоположных сторонах платы, в проходных отверстиях размещены медные вставки, припаянные к противолежащим аппликациям.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019115124U RU193413U1 (ru) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Керамическая плата силового модуля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019115124U RU193413U1 (ru) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Керамическая плата силового модуля |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU193413U1 true RU193413U1 (ru) | 2019-10-29 |
Family
ID=68500130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019115124U RU193413U1 (ru) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Керамическая плата силового модуля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU193413U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112614808A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-06 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 薄膜金属层的刻蚀方法及薄膜金属层的刻蚀结构 |
RU220113U1 (ru) * | 2023-03-15 | 2023-08-25 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Металлизированная керамическая подложка для полупроводникового прибора |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5725938A (en) * | 1994-08-23 | 1998-03-10 | Lucent Technologies Inc. | Metallization of ceramic through application of an adherent reducible layer |
RU2490237C2 (ru) * | 2011-08-12 | 2013-08-20 | Холдинговая компания "Новосибирский Электровакуумный Завод-Союз" в форме открытого акционерного общества | Металлизированная керамическая подложка для электронных силовых модулей и способ металлизации керамики |
RU2558323C1 (ru) * | 2014-04-18 | 2015-07-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Способ металлизации подложки из алюмонитридной керамики |
EP2922090A1 (en) * | 2012-11-20 | 2015-09-23 | Dowa Metaltech Co., Ltd | Metal-ceramic bonded substrate and method for producing same |
RU2649624C1 (ru) * | 2017-03-01 | 2018-04-04 | Акционерное общество "Государственный завод "Пульсар" | Способ двухсторонней металлизации керамических пластин |
-
2019
- 2019-05-17 RU RU2019115124U patent/RU193413U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5725938A (en) * | 1994-08-23 | 1998-03-10 | Lucent Technologies Inc. | Metallization of ceramic through application of an adherent reducible layer |
RU2490237C2 (ru) * | 2011-08-12 | 2013-08-20 | Холдинговая компания "Новосибирский Электровакуумный Завод-Союз" в форме открытого акционерного общества | Металлизированная керамическая подложка для электронных силовых модулей и способ металлизации керамики |
EP2922090A1 (en) * | 2012-11-20 | 2015-09-23 | Dowa Metaltech Co., Ltd | Metal-ceramic bonded substrate and method for producing same |
RU2558323C1 (ru) * | 2014-04-18 | 2015-07-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Способ металлизации подложки из алюмонитридной керамики |
RU2649624C1 (ru) * | 2017-03-01 | 2018-04-04 | Акционерное общество "Государственный завод "Пульсар" | Способ двухсторонней металлизации керамических пластин |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112614808A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-06 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 薄膜金属层的刻蚀方法及薄膜金属层的刻蚀结构 |
RU220113U1 (ru) * | 2023-03-15 | 2023-08-25 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Металлизированная керамическая подложка для полупроводникового прибора |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108109986B (zh) | 一种功率半导体集成式封装用陶瓷模块及其制备方法 | |
Barlow III et al. | Ceramic interconnect technology handbook | |
US4383270A (en) | Structure for mounting a semiconductor chip to a metal core substrate | |
US9530707B2 (en) | Semiconductor module | |
KR20160074661A (ko) | 열 관리 회로 재료, 이의 제조 방법, 이로부터 형성된 물품 | |
WO2015196634A1 (zh) | 大功率精密合金贴片电阻器的制作方法 | |
US8488329B2 (en) | Power and ground vias for power distribution systems | |
US9865530B2 (en) | Assembly comprising an element that is capable of transmitting heat, a film of a polymer that is a good thermal conductor and electrical insulator, a sintered joint and a radiator and manufacturing method | |
RU193413U1 (ru) | Керамическая плата силового модуля | |
US20180122745A1 (en) | Input/output pins for chip-embedded substrate | |
KR20130120385A (ko) | 기판 및 적어도 하나의 전력반도체 부품용 기판의 제조방법 | |
KR20130079130A (ko) | 적응적 패터닝을 통한 저 손실 상호접속부와의 이종 칩 집적 | |
KR20100014769A (ko) | 전자 부품 모듈 및 이의 생산 방법 | |
US10129987B2 (en) | Circuit carrier and a method for producing a circuit carrier | |
KR100560571B1 (ko) | 상호 연결체 | |
US4209754A (en) | Ceramic capacitors | |
Hlina et al. | Multilayer thick printed copper structures | |
Lutzen et al. | Temperature compensated m-shunts for fast transient and low inductive current measurements | |
RU2704149C1 (ru) | Способ изготовления плат на основе нитрида алюминия с переходными отверстиями | |
JP4484672B2 (ja) | 多数個取り配線基板 | |
RU2696369C1 (ru) | Коммутационная плата на нитриде алюминия для силовых и мощных СВЧ полупроводниковых устройств, монтируемая на основании корпуса прибора | |
RU2688035C1 (ru) | Металлокерамический корпус силового полупроводникового модуля на основе высокотеплопроводной керамики и способ его изготовления | |
RU2604209C1 (ru) | Способ 2d-монтажа (внутреннего монтажа) интегральных микросхем | |
RU2803667C1 (ru) | Способ изготовления керамических плат для СВЧ монолитных интегральных схем | |
US20240128170A1 (en) | Hybrid chip carrier package |