[发明专利]一种散热涂层的制备方法

说明书

本发明涉及一种散热涂层的制备方法，包括：对基体进行表面清洗；随后对基体进行多弧技术表面沉积Al，紧接着进行400‑600℃加热真空保温1‑4h，形成渗铝层；随后进行磁过滤沉积Al或Zn等；随后在氧气气氛下进行200‑800℃下充分氧化；随后通过磁过滤沉积AlN涂层；最后在表面沉积铜层形成覆铜板。本发明实施例提供的方法，通过多弧沉积、磁过滤沉积以及高温渗铝、高温氧化等过程相结合的方法制备的致密的高绝缘高导热涂层，明显提高了基体作为覆铜板的散热性能。因其方法简单、易操作，且成本低、效率高，非常适合工业化大批量生产。

本申请要求于2019年05月22日提交中国专利局、申请号为CN201910430019.2、发明名称为“一种散热涂层的制备方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及芯片封装制造技术领域，尤其大功率器件的散热工艺和方法。

背景技术

随着电子电器行业中轻、薄、短、小成为电子电器产品的发展趋势，各种大功率的元器件体积越来越小，在电子电器产品中分布越来越集中，因此，散热成为当前电子电路基材的一个重点和难点问题。

发明内容

为解决上述问题，需要对基体进行表面改性，基于物理沉积方法和传统的热扩散的方法对芯片衬底进行处理，提高其在高热环境下的自传导能力，保证芯片在正常环境下不会因为过热而发生损毁。

鉴于此，本发明实施例提供了一种散热涂层的制备方法，包括以下步骤：

S110，对所述基体进行表面初步清洗；

S120，随后，基于多弧离子镀技术在表面沉积Al膜；

S130，随后，对真空腔室加热至100-600℃，并保温1-4h形成渗铝层；

S140，随后，基于磁过滤沉积在表面沉积Al或Zn膜层；

S150，随后，通入氧气加热至200-800℃充分氧化膜层；

S160，随后，基于磁过滤沉积技术沉积AlN；

S170，最后，在AlN表面沉积铜层。

优选地，利用气体离子源对所述基体进行表面清洗抛光。

进一步优选地，所述离子源为霍尔源，离子能量500-800eV。

优选地，多弧离子镀表面沉积Al膜过程中，进行阴极弧斑磁场控制以及加热处理。

优选地，在形成渗铝层的过程中对真空环境下的基体进行震荡，震荡频率0-100KHZ。

优选地，磁过滤沉积Al或Zn膜层过程中，沉积束流大于500mA，沉积速率不低于0.1μm/min。

优选地，加热氧化过程中温度为震荡式提升，每次提升温度不超过10℃。

优选地，沉积AlN时氮气进气量为充分饱和，增加电离灯丝提高气体离化率；

优选地，磁过滤沉积束流宽度为800-1000mm。

优选地，整体绝缘膜层的厚度为0-25μm。

相对于现有技术，本发明实施例具有以下优势：

(1)利用气体离子源技术在基体表面形成了一层高表面能的结合面，后续膜层能够与结合面非常好的贴合，相比与其他表面清洗技术，本发明制备的膜层与基底的结合力更优越。

(2)相比于磁控溅射、磁过滤沉积技术，多弧离子镀沉积铝膜速度快，在高温真空环境下Al容易向基体扩散；同时在高温下结合震荡能方便实现Al元素的向下基体扩散。