[发明专利]一种硅基键合石墨烯（CBG）陶瓷散热器一体化结构

权利要求书

1.一种硅基键合石墨烯（CBG）陶瓷散热器一体化结构,其特征在于：包括从上到下依次设置的大功率半导体芯片、锡焊层、铜金属线路和硅基键合石墨烯（CBG）陶瓷散热器，所述的硅基键合石墨烯（CBG）陶瓷散热器包括陶瓷散热器以及所述的陶瓷散热器表面设有的一层硅基键合石墨烯（CBG）涂层。

2.根据权利要求1所述的一种硅基键合石墨烯（CBG）陶瓷散热器一体化结构,其特征在于：所述的陶瓷散热器包括多片散热翅片，所述的陶瓷散热器采用烧结工艺一体成型。

3.根据权利要求1所述的一种硅基键合石墨烯（CBG）陶瓷散热器一体化结构,其特征在于：所述的硅基键合石墨烯（CBG）涂层为采用化学气相沉积（CVD）工艺，以含硅化合物为催化剂，碳氢化合物为碳源生长而成的具有共价键结合的硅基键合石墨烯（CBG）涂层。

4.根据权利要求3所述的一种硅基键合石墨烯（CBG）陶瓷散热器一体化结构,其特征在于：所述的含硅化合物为硅橡胶、四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷等含有硅元素的有机化合物中的任一种或几种的组合物。

5.根据权利要求3所述的一种硅基键合石墨烯（CBG）陶瓷散热器一体化结构,其特征在于：所述的碳氢化合物为烷烃、烯烃、炔烃、酮类、脂类、醇类、醛类等含有碳氢元素的有机化合物中的任一种或几种的组合物。

6.根据权利要求1所述的一种硅基键合石墨烯（CBG）陶瓷散热器一体化结构,其特征在于：所述的大功率半导体芯片为LED芯片、IGBT芯片、GTO芯片、MOSFET芯片、GTR芯片。

7.一种权利要求1所述的硅基键合石墨烯（CBG）陶瓷散热器一体化结构的生产工艺，其特征在于，包含以下步骤：

（1）将陶瓷散热器放置于化学气相沉积（CVD）炉中，向化学气相沉积（CVD）炉充入惰性气体，在惰性气体保护下升温，到达反应温度时向反应炉中通入含硅化合物的催化剂和碳氢化合物反应一段时间，反应结束后降温至室温取出陶瓷散热器，得到表面生长有硅基键合石墨烯（CBG）涂层的陶瓷散热器，反应温度为950~1100℃，硅源催化剂流量范围为0.1~5000sccm，碳源流量范围0.1~5000sccm，反应时间0.1~100h，所述的惰性气体的流量范围0.1~5000sccm；

（2）铜金属线路为采用丝网印刷工艺将导电铜浆料印刷于硅基键合石墨烯（CBG）陶瓷散热器的上表面；

（3）采用回流焊工艺将通过锡焊层将大功率半导体芯片焊接于铜金属线路的上表面。

8.根据权利要求7所述的一种权利要求1所述的硅基键合石墨烯（CBG）陶瓷散热器一体化结构的生产工艺，其特征在于：所述的含硅化合物为硅橡胶、四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷等含有硅元素的有机化合物中的任一种或几种的组合物。

9.根据权利要求7所述的一种权利要求1所述的硅基键合石墨烯（CBG）陶瓷散热器一体化结构的生产工艺，其特征在于：所述的碳氢化合物为烷烃、烯烃、炔烃、酮类、脂类、醇类、醛类等含有碳氢元素的有机化合物中的任一种或几种的组合物。

10.根据权利要求7所述的一种权利要求1所述的硅基键合石墨烯（CBG）陶瓷散热器一体化结构的生产工艺，其特征在于：所述的惰性气体为氮气、氩气、氦气中的任一种。