[发明专利]功率器件模块封装用高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接方法在审
| 申请号： | 202010146105.3 | 申请日： | 2020-03-05 |
| 公开（公告）号： | CN111341666A | 公开（公告）日： | 2020-06-26 |
| 发明（设计）人： | 刘多;宋延宇;胡胜鹏;宋晓国;曹健;冯吉才 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学（威海） |
| 主分类号： | H01L21/48 | 分类号： | H01L21/48 |
| 代理公司： | 北京怡丰知识产权代理有限公司 11293 | 代理人： | 于振强 |
| 地址： | 264209*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 功率 器件 模块 封装 导热 氮化 陶瓷 连接 方法 | ||
1.一种功率器件模块封装用高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接方法，其特征是包括以下步骤：
(1)将高导热氮化硅陶瓷封装基板和铜置于酒精中清洗10-20min，然后分别采用400#、800#、1200#、2000#、3000#的砂纸对高导热氮化硅陶瓷封装基板和铜逐级打磨，最后分别采用1.5μm、1μm、0.5μm、0.1μm、0.05μm、0.02μm的抛光液对高导热氮化硅陶瓷封装基板和铜逐级抛光；
(2)将步骤(1)中处理后的高导热氮化硅陶瓷封装基板和铜放置在真空清洗室中，在真空状态下，对待键合的高导热氮化硅陶瓷封装基板和铜表面进行离子轰击表面活化处理；
(3)采用真空互联系统的样品运送架将步骤(2)中得到的表面活化的高导热氮化硅陶瓷封装基板和铜传送到真空连接室中，在真空状态下将高导热氮化硅陶瓷封装基板与铜活化表面相互贴合，对连接结构施压和加热，从而实现高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接。
2.根据权利要求1所述的功率器件模块封装用高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接方法，其特征在于：所述步骤(1)中选用的高导热氮化硅陶瓷封装基板，其热导率为70W/(m·K)-100W/(m·K)。
3.根据权利要求1所述的功率器件模块封装用高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接方法，其特征在于：所述步骤(2)中真空清洗室真空度范围为1.5×10-5Pa-5×10-7Pa。
4.根据权利要求1所述的功率器件模块封装用高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接方法，其特征在于：所述步骤(2)中离子轰击的离子源为Ne、Ar、Kr、Xe中任意一种。
5.根据权利要求1所述的功率器件模块封装用高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接方法，其特征在于：所述步骤(2)中离子轰击功率范围为10W-100W。
6.根据权利要求1所述的功率器件模块封装用高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接方法，其特征在于：所述步骤(2)中离子轰击时间范围为60s-300s。
7.根据权利要求1所述的功率器件模块封装用高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接方法，其特征在于：所述步骤(3)中真空连接室的真空度范围为5×10-5Pa-5×10-7Pa。
8.根据权利要求1所述的功率器件模块封装用高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接方法，其特征在于：所述步骤(3)中高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接温度范围为25℃-300℃。
9.根据权利要求1所述的功率器件模块封装用高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接方法，其特征在于：所述步骤(3)中高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接时间范围为5min-60min。
10.根据权利要求1所述的功率器件模块封装用高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接方法，其特征在于：所述步骤(3)中高导热氮化硅陶瓷基板与铜的连接压力范围为30kg-320kg。
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