发布时间：2024-04-25 来源：网络
EMC易倍体育 易倍EMCEMC易倍体育 易倍EMC直接敷铜法是在陶瓷表面（主要是 Al2O3 和 AlN）键合铜箔的一种金属
化方法，它是随着板Βιβλιοθήκη Baidu芯片封装技术的兴起而发展出来的一种新型工艺。
其基本原理是在 Cu 与陶瓷之间引进氧元素，然后在 1065~1083℃时形成
随着微电子产品发展趋向于功能多样化、高性能化和产品小型化，特 别是 5G 通信技术发展要求通信设备（网络基站、大型滤波器）等有更高的 功率，因而陶瓷基板以其低热阻、耐高压、高散热、寿命长等优良特性， 在大功率 LED 产业、高频电子设备、大型网络基站、滤波器件等领域具有 非常广泛的应用前景。而陶瓷基板表面金属化是决定其实际应用的重要前 提。目前，陶瓷基板表面金属化方法主要有共烧法、厚膜法、直接敷铜 法、直接敷铝法及薄膜法等，下面小编做简要介绍。 一、共烧法 共烧多层陶瓷基板因利用厚膜技术将信号线、微细线等无源元件埋入基 板中能够满足集成电路的诸多要求，目前得到了广泛的关注。 共烧多层陶瓷基板 共烧法分为高温共烧和低温共烧。两者工艺流程基本相同，首先将陶瓷 粉体与有机粘接剂混合形成浆料，再利用刮刀把浆料加工成片状，经干燥 后形成陶瓷生坯，然后根据设计要求在生坯上加工导通孔并填充金属粉 末，利用丝网印刷技术在生坯表面涂布形成线路图形，最后将各层生坯层 叠后进行压合，在共烧炉内完成烧结并成型。具体如下： 共烧法工艺流程 高温共烧温度为 1300~1600 ℃，而低温烧结温度则为 850~900℃，造成 这种差别的主要原因在于低温烧结浆料中加入了可以降低烧结温度的玻璃 材料。 共烧法用于陶瓷基板表面金属化优点是：在增加组装密度、缩短互连长
（AlO2）2，并在中间相的作用下实现铜箔与基体的键合。 因为 AlN 属于 非氧化物陶瓷，其表面敷铜的关键在于在其表面形成一层 Al2O3 过渡层， 并在过渡层的作用下实现铜箔与基体陶瓷的有效键合。 直接敷铜法应用于陶瓷基板表面金属化 铜箔具有良好的导电及导热性能，而氧化铝不仅具有导热性能好、绝缘 性强、可靠性高等优点，还能有效地控制 CuAl2O3-Cu 复合体的膨胀，使 直接敷铜法制备的陶瓷基板具有近似氧化铝的热膨胀系数，目前广泛地应 用于 IGBT、LD 和 CPV 等的封装散热管理中。 四、直接敷铝法 直接敷铝法是利用铝在液态下对陶瓷有着较好的润湿性以实现二者的敷 接。 当温度升至 660 ℃以上时，固态铝发生液化，当液态铝润湿陶瓷表面 后，随着温度的降低，铝直接在陶瓷表面提供的晶核结晶生长，冷却到室 温实现两者的结合。该工艺由于铝较为活泼，在高温条件下容易氧化生成 Al2O3 薄膜而存在于铝液表面，大大降低铝液对陶瓷表面的润湿性，使敷 接难以实现，因此在敷接前必须将其去除或是在无氧条件下进行敷接。 直接敷铝法用于陶瓷基板表面金属化优点是热稳定性良好、优异的导热 特性、良好的抗热震疲劳性能和良好的铝线键合能力，与同结构的直接敷 铜法相比质量可减轻 44%，铝线键合能力佳，铝/陶瓷之间的热应力也相对 较小，目前该技术发展迅速，已成功在汽车工业中得到应用。 陶瓷基板应用于功率元器件 目前国内外对 DAB 技术做了大量的研究工作，但对铝/陶瓷界面细节方 面的研究还不够深入。 五、薄膜法
薄膜法是主要采用物理气相沉积（真空蒸镀、磁控溅射等）等技术在陶 瓷表面形成金属层，再采用掩膜、刻蚀等操作形成金属电路层的工艺过 程，其中物理气相沉积是最常见的薄膜制造工艺。由于金属铜层与陶瓷层 易发生热循环剥离失效，因此界面键合强度成为薄膜法基板的技术瓶颈。 物理气相沉积是采用蒸镀或溅射等方法在陶瓷表面形成一层 3~5μm 的金 属薄膜作为陶瓷基板的导电层。导电层承担着电气连接及焊接的功能，选 择 Au、Cu、Ag 等电阻率低、耐高温、化学性能稳定且扩散系数小的金属 材料。 薄膜法用于陶瓷基板表面金属化优点是：工艺操作温度低，一般在 300 ℃以下，降低了制造工艺成本，同时精度高，非常适合对电路精度要求较 高的电子器件封装。 缺点是：电镀废液污染大、金属层与陶瓷间的结合强度较低，产品应用 时可靠性较低等不足。 陶瓷基本表面金属化技术对比表 名称 共烧法 厚膜法 直接敷铜法 直接敷铝法 薄膜法 低温 高温 导热率 W/（m.K）
