[发明专利]一种直接敷铜陶瓷基板的高厚径比通孔互连的方法

权利要求书

1.一种直接敷铜陶瓷基板的高厚径比通孔互连的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)采用脉冲激光在DBC基板上切割出通孔，所述通孔贯穿所述DBC基板，且其孔壁上熔覆有铜籽晶薄层，所述铜籽晶薄层作为后续电镀的籽晶层；其中，所述DBC的金属铜及陶瓷在激光束的作用下发生熔化及气化所形成的羽辉直接溅射在所述通孔的孔壁上，以在所述孔壁上形成所述铜籽晶薄层；

(2)以所述籽晶层作为种子层，采用脉冲电镀方式对所述通孔进行电镀填孔以在所述通孔内形成纯铜柱，所述纯铜柱的两端分别电性连接所述DBC基板相背设置的两个铜箔层，由此实现双面铜箔层的电性连接。

2.如权利要求1所述的直接敷铜陶瓷基板的高厚径比通孔互连的方法，其特征在于：所述DBC基板为复合结构，其包括陶瓷层及形成在所述陶瓷层相背的两个表面上的所述铜箔层；所述通孔依次贯穿两个所述铜箔层中的一个、所述陶瓷层及两个所述铜箔层中的另一个。

3.如权利要求2所述的直接敷铜陶瓷基板的高厚径比通孔互连的方法，其特征在于：所述陶瓷层的厚度为0.3mm～1mm，所述铜箔层的厚度为0.15mm～0.3mm，所述DBC基板的厚度为0.6mm～1.6mm。

4.如权利要求1所述的直接敷铜陶瓷基板的高厚径比通孔互连的方法，其特征在于：所述通孔的孔径为0.15mm～0.4mm，厚径比大于4:1。

5.如权利要求1-4任一项所述的直接敷铜陶瓷基板的高厚径比通孔互连的方法，其特征在于：所述脉冲激光的平均输出功率为20w～500w，脉冲重复频率为1kHz～100kHz，扫描速度为20mm/s～500mm/s。

6.如权利要求1-4任一项所述的直接敷铜陶瓷基板的高厚径比通孔互连的方法，其特征在于：所述DBC基板为以下基板中的任一种：Al₂O₃-DBC基板、AlN-DBC基板、Si₃N₄-DBC基板及BeO-DBC基板。

7.如权利要求1-4任一项所述的直接敷铜陶瓷基板的高厚径比通孔互连的方法，其特征在于：步骤(2)中，利用所述籽晶层的诱导作用及脉冲电流的相变促使金属铜先在所述通孔在中心部填孔，并最终在所述通孔内填充满纯铜以形成所述纯铜柱。

8.如权利要求7所述的直接敷铜陶瓷基板的高厚径比通孔互连的方法，其特征在于：电镀时的工作温度为18℃～30℃，电流密度为1.5A/dm²～2.5A/dm²。

9.如权利要求1所述的直接敷铜陶瓷基板的高厚径比通孔互连的方法，其特征在于：所述脉冲激光的能量密度为3.18×10²J/cm²～9.55×10³J/cm²。