[发明专利]封装基板及制作方法

说明书

本发明公开了一种封装基板及制作方法，该封装基板包括：由导热金属制成的金属衬底；氮化铝过渡层，形成在所述金属衬底的第一表面上，所述氮化铝过渡层的主要成分包括铝和氮化铝的混合物；氮化铝层，形成在所述氮化铝过渡层远离所述金属衬底一侧的第一表面。通过这种方式，本发明能够为简化工艺、降低成本提供技术基础，能够降低导热金属基与氮化铝之间热导率的差异，且能够保证导热性能和介电性能。

技术领域

本发明涉及微电子材料技术领域，尤其涉及一种封装基板及制作方法。

背景技术

作为半导体芯片封装的基底材料，其不仅仅承载芯片，还是芯片工作过程中的主要散热通道。

适用于大功率的半导体器件的封装基底材料绝大多数以声子作为导热载体，其中氮化铝（AlN）的导热性能最佳，为300Wm^-1K^-1。并且氮化铝的热膨胀系数为4.5-5.7*10^-6/K，与发光二极管（LED，Light Emitting Diode）芯片材料氮化镓（GaN）相当，可以避免因温度差异导致的应力开裂问题，特别适用于大功率LED封装基板材料。现有技术中，有一种铝基氮化铝封装基板，在铝和氮化铝之间采用阳极氧化的方法生长一层多孔阳极氧化铝过渡层，不仅能够解决烧结工艺的批次差异问题，并且热导率高，成本低，介电性能大大优于烧结氮化铝陶瓷，而且能够减缓铝衬底和氮化铝层间的热应力冲击。

但是，上述封装基板存在如下问题：阳极氧化铝和氮化铝生长需要采用不同的方法，工艺周期长，成本高；氧化铝和氮化铝属于不同化合物，热导率存在差异；多孔的阳极氧化铝，将导致导热性能和介电性能下降。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种封装基板及制作方法，能够为简化工艺、降低成本提供技术基础，能够降低金属基与氮化铝之间热导率的差异，且能够保证导热性能和介电性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种封装基板，所述封装基板包括：由导热金属制成的金属衬底；氮化铝过渡层，形成在所述金属衬底的第一表面上，所述氮化铝过渡层的主要成分包括铝和氮化铝的混合物；氮化铝层，形成在所述氮化铝过渡层远离所述金属衬底一侧的第一表面上。

其中，所述封装基板还包括：电极层，形成在所述氮化铝层远离所述氮化铝过渡层一侧的第一表面上；其中，所述电极层包括：第一电极层，形成在所述氮化铝层远离所述氮化铝过渡层一侧的第一表面上；第二电极层，形成在所述第一电极层远离所述氮化铝层一侧的第一表面上；所述电极层的厚度为0.1-1微米；所述第一电极层的厚度为0.01-0.1微米。

其中，所述氮化铝过渡层的厚度为0.1-2微米；所述氮化铝层的厚度为0.1-10微米。

其中，所述氮化铝过渡层的主要成分包括铝和氮化铝的梯度混合物；沿所述金属衬底到所述氮化铝层的方向，所述氮化铝过渡层中所述铝的含量逐渐降低而所述氮化铝的含量逐渐升高，其中，所述氮化铝过渡层中所述铝的含量从100%逐渐降低至0而所述氮化铝的含量从0逐渐升高至100%。

其中，所述导热金属为除铁钴镍之外的金属；所述导热金属为铝，所述金属衬底为铝衬底；所述氮化铝过渡层和所述氮化铝层通过射频磁控溅射的方式沉积而形成；在沉积过程中通过控制等离子气氛中氮气的比例来控制所述氮化铝过渡层中所述铝和所述氮化铝的含量。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种封装基板的制作方法，所述方法包括：提供由导热金属制成的金属衬底；在所述金属衬底的第一表面形成氮化铝过渡层，所述氮化铝过渡层的主要成分包括铝和氮化铝的混合物；在所述氮化铝过渡层远离所述金属衬底一侧的第一表面形成氮化铝层，进而得到所述封装基板。