[发明专利]电子部件安装基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及电子部件安装基板及其制造方法。更详细而言，本发明涉及如下这种电子部件安装基板及其制造方法，即，在金属/陶瓷接合基板的铝或铝合金的金属板的一侧安装有半导体芯片等至少一个电子部件，该金属板的另一侧与陶瓷基板接合。

背景技术

功率模块被用于控制电动汽车、有轨电车、机床等中的大电流。在传统的功率模块中，将金属/陶瓷绝缘基板固定于金属板或复合材料底板的一侧，并通过焊接将半导体芯片固定在金属/陶瓷绝缘基板的金属电路板上。

近年来，提出了使用含微小银粒子的银膏作为物件之间的粘接剂，在将物件相互压接时加热该银膏一定时间，以对粘接剂中的银进行烧结，从而使物件相互接合（例如，参考日本专利公开No.2011-80147）。其试图用粘接剂代替焊料将半导体芯片等电子部件固定在金属/陶瓷绝缘基板的金属板上。

然而，若将日本专利公开No.2011-80147所公开的含微小银粒子的银膏用作粘接剂，则无法获得足够的接合强度，除非要接合的物件是由铜制成，或是镀敷有昂贵的贵金属，例如金、银或钯。因此，在（用于安装电子部件的）铝或铝合金的金属板与陶瓷基板相接合的金属/陶瓷绝缘基板的情况下，或在（用于安装电子部件的）铝或铝合金的金属板上镀敷有镍或镍合金来与陶瓷基板相接合的陶瓷/金属绝缘基板的情况下，无法使用日本专利公开No.2011-80147所公开的含微小银粒子的银膏来用作为有足够的接合力将半导体芯片等电子部件与（用于安装电子部件的）金属板相接合的粘接剂。

发明内容

因此，本发明的目的在于解决上述问题，提供一种有足够的接合力将电子部件与铝或铝合金的金属板相接合的电子部件安装基板及其制造方法。

为了实现上述及其它目的，本发明人经过不懈的努力发现，若利用对银膏中的银进行烧结而形成的银粘接层将电子部件与金属板的一侧相接合，则有足够的接合力将电子部件与铝或铝合金的金属板相接合，其中，是在对金属板的一侧进行表面加工使其表面粗糙度不低于0.2微米后，将该银膏涂布在金属板的一侧，并在其上设置电子部件。由此，发明人实现了本发明。

根据本发明的一个方面，提供了一种电子部件安装基板的制造方法，该电子部件安装基板在铝或铝合金的金属板的一侧安装有电子部件，所述方法包括如下步骤：对金属板的一侧进行表面加工从而使其表面粗糙度达到0.2微米以上；在金属板的经表面加工的一侧涂布银膏；在涂布于金属板的经表面加工的一侧的银膏上设置电子部件；以及对银膏中的银进行烧结来形成银粘接层，从而利用该银粘接层使电子部件与金属板的经表面加工的一侧相接合。

在该电子部件安装基板的制造方法中，优选通过在将电子部件与金属板压接的同时对银膏进行加热来进行烧结。优选在进行表面加工后但涂布银膏之前，对金属板的经表面加工的一侧镀敷镍或镍合金。该表面加工优选为喷砂或研磨加工。与金属板的经表面加工的一侧相接合的电子部件的表面优选覆盖有能与银膏相接合的金属。在该情况下，能与银膏相接合的金属优选为从金、银、铜、钯、或它们的合金所构成的组中选出的至少一种金属。与金属板的经表面加工的一侧相接合的电子部件的表面可以镀敷有从金、银、钯、或它们的合金所构成的组中选出的至少一种金属。优选将金属板的另一侧与陶瓷基板的一侧相接合。在该情况下，优选将陶瓷基板的另一侧与金属底板相接合。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电子部件安装基板，包括：铝或铝合金的金属板，该金属板的一侧具有不低于0.2微米的表面粗糙度；形成在金属板的一侧的银粘接层；以及通过该银粘接层与该金属板的一侧相接合的电子部件。

在该电子部件安装基板中，优选在金属板的一侧形成有镍或镍合金的镀膜，并优选利用银粘接层并经由镀膜使电子部件与金属板的一侧相接合。在该情况下，该镀膜优选具有不低于0.4微米的表面粗糙度。与金属板的一侧相接合的电子部件的表面优选覆盖有能与银粘接层相接合的金属。在该情况下，能与银粘接层相接合的金属优选为从金、银、铜、钯、或它们的合金所构成的组中选出的至少一种金属。与金属板的一侧相接合的电子部件的表面可以镀敷有从金、银、钯、或它们的合金所构成的组中选出的至少一种金属。银粘接层优选含有银的烧结体。优选将金属板的另一侧与陶瓷基板的一侧相接合。在该情况下，优选将陶瓷基板的另一侧与金属底板相接合。

根据本发明，在金属板的一侧安装有电子部件的电子部件安装基板的制造方法中，有足够的接合力使电子部件与铝或铝合金的金属板相接合。

附图说明