[发明专利]自带散热器的功率模块用基板及其制造方法以及功率模块

权利要求书

1.一种自带散热器的功率模块用基板的制造方法，所述自带散热器的功率模块用基板具备：陶瓷基板；第一金属板，由铝构成且一面接合于该陶瓷基板的表面；第二金属板，由铝构成且一面接合于所述陶瓷基板的背面；及散热器，由铝或铝合金构成且接合于该第二金属板的另一面、即与所述陶瓷基板接合的所述一面的相反侧的面，其特征在于，具有：

陶瓷基板接合工序，接合所述陶瓷基板与所述第一金属板，以及接合所述陶瓷基板与所述第二金属板；及

散热器接合工序，在所述第二金属板的另一面接合所述散热器，

所述散热器接合工序具有：

Si层形成工序，在所述第二金属板的另一面和所述散热器的接合面中的至少一方固着Si而形成Si层；

散热器层压工序，通过所述Si层，层压所述第二金属板与所述散热器；

散热器加热工序，将被层压的所述第二金属板和所述散热器向层压方向加压的同时进行加热，在所述第二金属板与所述散热器的界面形成熔融金属区域；以及

熔融金属凝固工序，通过凝固该熔融金属区域来接合所述第二金属板与所述散热器，

在所述散热器加热工序中，通过使所述Si层的Si向所述第二金属板及所述散热器扩散，从而在所述第二金属板与所述散热器的界面形成所述熔融金属区域。

2.如权利要求1所述的自带散热器的功率模块用基板的制造方法，其特征在于，

在所述Si层形成工序中，在所述第二金属板的另一面和所述散热器的接合面中的至少一方，除了Si之外，还固着选自Cu、Zn、Ge、Ag、Mg、Ca、Ga及Li中的1种或2种以上的添加元素。

3.如权利要求1或2所述的自带散热器的功率模块用基板的制造方法，其特征在于，

在所述Si层形成工序中，与Si一同固着Al。

4.如权利要求1或2所述的自带散热器的功率模块用基板的制造方法，其特征在于，

所述陶瓷基板接合工序具有：

金属固着工序，在所述陶瓷基板与所述第一金属板的接合界面处的所述陶瓷基板的接合面和所述第一金属板的接合面中的至少一方，固着Cu或Si中的1种以上而形成第1金属层，并且在所述陶瓷基板与所述第二金属板的接合界面处的所述陶瓷基板的接合面和所述第二金属板的接合面中的至少一方，固着Cu或Si中的1种以上而形成第2金属层；

陶瓷基板层压工序，通过所述第1金属层层压所述陶瓷基板与所述第一金属板的同时，通过所述第2金属层层压所述陶瓷基板与所述第二金属板；

陶瓷基板加热工序，将被层压的所述第一金属板、所述陶瓷基板及所述第二金属板向层压方向加压的同时进行加热，在所述第一金属板与所述陶瓷基板的界面及所述陶瓷基板与所述第二金属板的界面形成第一熔融金属区域及第二熔融金属区域；及

第一熔融金属及第二熔融金属凝固工序，通过凝固该第一熔融金属区域及第二熔融金属区域，接合所述第一金属板与所述陶瓷基板及所述陶瓷基板与所述第二金属板，

在所述陶瓷基板加热工序中，通过使所述第1金属层及所述第2金属层的Cu或Si中的1种以上扩散于所述第一金属板及所述第二金属板，在所述第一金属板与所述陶瓷基板的界面及所述陶瓷基板与所述第二金属板的界面形成所述第一熔融金属区域及所述第二熔融金属区域。

5.如权利要求1或2所述的自带散热器的功率模块用基板的制造方法，其特征在于，

同时进行所述陶瓷基板接合工序与所述散热器接合工序。

6.如权利要求1或2所述的自带散热器的功率模块用基板的制造方法，其特征在于，

所述Si层形成工序通过电镀、蒸镀、CVD、溅射、冷喷涂或者通过涂布分散有粉末的糊剂及墨水，在所述散热器的接合面及所述第二金属板的另一面中的至少一方固着Si。

7.如权利要求1或2所述的自带散热器的功率模块用基板的制造方法，其特征在于，

所述第二金属板由多个金属板层压而构成。