[发明专利]一种陶瓷覆铜电路板及其制备方法

说明书

本发明公开一种陶瓷覆铜电路板及其制备方法。所述方法首先采用丝网印刷工艺在陶瓷基片表面印制一层活性金属焊接层；再在所述活性金属焊接层表面制备具有不同厚度的金属铜箔；然后采用光刻工艺在所述金属铜箔上刻蚀出电路图形，形成所述陶瓷覆铜电路板。由于本发明采用活性钎焊技术直接获得具有不同金属层厚度的陶瓷覆铜电路板，因此可以避免高功率电力电子模块器件双面封装时需要焊接一层金属垫高层的做法，从而可以避免高温焊料难以选择的问题，以及避免多一层焊接层导致的器件不可靠的问题。

技术领域

本发明涉及高功率电子封装技术领域，特别是涉及一种陶瓷覆铜电路板及其制备方法。

背景技术

高功率电力电子器件和模块广泛应用于电动汽车、可再生能源、电力机车及智能电网等电能变换领域。陶瓷覆铜电路板是将高导电无氧铜在高温下直接键合或钎焊到陶瓷表面或直接电镀铜层到陶瓷上而形成的一种复合金属陶瓷基板，它既具有陶瓷的高导热性、高电绝缘性、高机械强度、低热膨胀系数等特性，又具有无氧铜金属的高导电性和优异的焊接性能，并能像PCB(Printed Circuit Board)线路板一样刻蚀出各种电路图形，是电力电子领域功率模块封装不可或缺的关键基础材料。

但是，目前陶瓷覆铜电路板表面的金属铜箔电路层厚度均是相同的。最新的采用无引线焊接的电力电子模块器件常采用上下两块具有电路图形的陶瓷电路板采用贴片焊料焊接而成，由于模块中不同芯片厚度不一致，采用此种焊接工艺时往往需要在陶瓷电路板上对应的薄芯片处，增加一层金属Cu(铜)箔，以填补两种不同厚度芯片带来的高度差异而影响后续的焊接工艺。这种做法不仅增加了寻找合适的更高温度梯度的焊接材料的难度，而且带来了因增加焊接层导致的模块不可靠概率增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种陶瓷覆铜电路板及其制备方法，以解决现有电力电子模块器件双面封装时需要焊接一层金属垫高层的做法导致的器件不可靠的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种陶瓷覆铜电路板，所述陶瓷覆铜电路板包括依次设置的陶瓷基片、活性金属焊接层和金属铜箔电路层；所述金属铜箔电路层包括多个不同厚度的金属铜箔；多个不同厚度的所述金属铜箔设置在所述活性金属焊接层表面；所述活性金属焊接层设置在所述陶瓷基片表面。

可选的，所述活性金属焊接层的厚度为5～100μm。

可选的，所述金属铜箔的厚度为100～500μm。

可选的，所述金属铜箔为包含电路图形的金属铜箔。

一种陶瓷覆铜电路板的制备方法，所述制备方法用于制备所述陶瓷覆铜电路板；所述制备方法包括：

准备陶瓷基片；

采用丝网印刷工艺在所述陶瓷基片表面印制活性金属焊接层；

在所述活性金属焊接层表面制备金属铜箔电路层，获得表面覆有不同厚度金属铜箔的陶瓷覆铜板；

采用光刻工艺在所述陶瓷覆铜板表面的所述金属铜箔上刻蚀出电路图形，形成所述陶瓷覆铜电路板。

可选的，所述采用丝网印刷工艺在所述陶瓷基片表面印制活性金属焊接层，具体包括：

采用丝网印刷工艺，按照丝印网板中贴装图形在所述陶瓷基片表面印制一层厚度为5～100μm的活性金属电子浆料湿膜；

将带有活性金属电子浆料湿膜的陶瓷基片放于真空烘箱中进行排胶，排除活性金属电子浆料湿膜中的有机溶剂，在所述陶瓷基片表面形成一层活性金属电子浆料干膜作为所述活性金属焊接层。

可选的，所述在所述活性金属焊接层表面制备金属铜箔电路层，获得表面覆有不同厚度金属铜箔的陶瓷覆铜板，具体包括：