本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，具體地，涉及一種在金屬-陶瓷板上焊接芯片的方法和一種用于焊接芯片的金屬-陶瓷板。

背景技術(shù)：

對(duì)于常用的金屬-陶瓷板，例如，覆銅陶瓷板，在其上焊接芯片時(shí)會(huì)存在翹曲的問題，陶瓷母板與位于陶瓷母板兩側(cè)的金屬板(例如銅層)的材料的熱膨脹系數(shù)不同以及位于陶瓷母板兩側(cè)的金屬板的尺寸(或者質(zhì)量)的不同，造成陶瓷母板兩側(cè)的張力不同，從而使得制造所得的金屬-陶瓷板本身即容易產(chǎn)生翹曲，而當(dāng)再焊接芯片時(shí)，芯片與金屬板的熱膨脹系數(shù)不同，造成冷凝過程中的收縮差異，進(jìn)一步引起翹曲，從而使得最終得到的焊接有芯片的金屬-陶瓷板的平面度(平面度是指基片具有的宏觀凹凸高度相對(duì)理想平面的偏差)不佳，質(zhì)量得不到保證。

現(xiàn)在有通過將陶瓷母板兩側(cè)的金屬板的厚度改變?yōu)椴坏鹊膹亩鴣韽浹a(bǔ)后期的張力差異所產(chǎn)生的影響，但是這種方法也無法很好的保證焊接有芯片的金屬-陶瓷板的平面度，靈活性差，且導(dǎo)致陶瓷母板兩側(cè)的金屬板厚度不同的金屬-陶瓷板加工困難，生產(chǎn)效率低且生產(chǎn)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種在金屬-陶瓷板上焊接芯片的方法，使用該方法能夠有效地保證最終得到的焊接有芯片的金屬-陶瓷板的平面度，另外，本發(fā)明還提供了一種用于焊接芯片的金屬-陶瓷板。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種在金屬-陶瓷板上焊接芯片的方法， 所述金屬-陶瓷板包括陶瓷母板、第一金屬板和第二金屬板，所述陶瓷母板的兩側(cè)板面分別為線路面和非線路面，所述第一金屬板連接于所述線路面，且所述第二金屬板連接于所述非線路面，該方法包括：對(duì)所述第二金屬板進(jìn)行蝕刻，以使得所述金屬-陶瓷板形成為朝向所述非線路面所在一側(cè)凸出的彎曲板狀；然后，將芯片焊接于所述第一金屬板上。

優(yōu)選地，在對(duì)所述第二金屬板進(jìn)行蝕刻時(shí)，對(duì)所述第二金屬板的外邊沿部分進(jìn)行蝕刻。

優(yōu)選地，在對(duì)所述第二金屬板進(jìn)行蝕刻時(shí)，對(duì)所述第二金屬板進(jìn)行蝕刻的量控制為使得所述芯片焊接至所述第一金屬板上后，焊接有所述芯片的所述金屬-陶瓷板大體上呈平直型。

優(yōu)選地，焊接有所述芯片的所述金屬-陶瓷板的平面度不大于±0.5mm

優(yōu)選地，所述第一金屬板和所述第二金屬板具有相等的厚度。

優(yōu)選地，所述第一金屬板和所述第二金屬板材質(zhì)為銅。

優(yōu)選地，該方法還包括在對(duì)所述第二金屬板進(jìn)行蝕刻的同時(shí)，對(duì)所述第一金屬板進(jìn)行線路蝕刻。

優(yōu)選地，所述陶瓷母板的厚度小于或者等于0.63mm，所述第一金屬板和所述第二金屬板的厚度小于或者等于0.3mm。

本發(fā)明還提供了一種用于焊接芯片的金屬-陶瓷板，該金屬-陶瓷板包括陶瓷母板、第一金屬板和第二金屬板，所述陶瓷母板的兩側(cè)板面分別為線路面和非線路面，所述第一金屬板連接于所述線路面，且所述第二金屬板連接于所述非線路面，所述金屬-陶瓷板形成為朝向所述非線路面所在一側(cè)凸出的彎曲板狀。

優(yōu)選地，所述第一金屬板和所述第二金屬板具有相等的厚度。

在本發(fā)明的在金屬-陶瓷板上焊接芯片的方法中，增設(shè)了在不需要焊接芯片的第二金屬板上進(jìn)行蝕刻的步驟，經(jīng)過蝕刻后，第二金屬板的質(zhì)量發(fā)生 變化，從而使得金屬-陶瓷板形成為朝向陶瓷母板的非線路面所在一側(cè)凸出的彎曲板狀，從而在將芯片焊接至第一金屬板上后，由于芯片與第一金屬板在焊料冷卻過程中的張力差異，卻恰好使得金屬-陶瓷板朝向陶瓷母板的線路面所在的一側(cè)凸出彎曲，從而最終得到較平整的焊接有芯片的金屬-陶瓷板。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在金屬-陶瓷板上焊接芯片的過程的示意圖；

圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的在金屬-陶瓷板上焊接芯片方法在金屬-陶瓷板上焊接芯片的過程的示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1 陶瓷母板 2 第一金屬板

3 第二金屬板 4 芯片

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種在金屬-陶瓷板上焊接芯片的方法，所述金屬-陶瓷板包括陶瓷母板1、第一金屬板2和第二金屬板3，所述陶瓷母板1的兩側(cè)板 面分別為線路面和非線路面，所述第一金屬板2連接于所述線路面，且所述第二金屬板3連接于所述非線路面，該方法包括：對(duì)所述第二金屬板3進(jìn)行蝕刻，以使得所述金屬-陶瓷板形成為朝向所述非線路面所在一側(cè)凸出的彎曲板狀；然后，將芯片4焊接于所述第一金屬板2上。

在本發(fā)明的在金屬-陶瓷板上焊接芯片的方法中，增設(shè)了在不需要焊接芯片4的第二金屬板3上進(jìn)行蝕刻的步驟，經(jīng)過蝕刻后，第二金屬板3的質(zhì)量發(fā)生變化，從而使得金屬-陶瓷板形成為朝向陶瓷母板1的非線路面所在一側(cè)凸出的彎曲板狀，這樣，在將芯片4焊接至第一金屬板2上后，由于芯片4與第一金屬板3在焊料冷卻過程中的張力差異，卻恰好使得金屬-陶瓷板的中部朝向陶瓷母板1的線路面所在的一側(cè)凸出(即使得金屬-陶瓷板具有形成為朝向陶瓷母板1的線路面所在一側(cè)凸出的彎曲板狀的趨勢)，這種趨勢與在上述蝕刻過程中金屬-陶瓷板所產(chǎn)生的彎曲相抵消，從而最終得到較平整的焊接有芯片4的金屬-陶瓷板。

對(duì)比圖1和圖2可以更好地理解本發(fā)明的效果，圖1中，原始的金屬-陶瓷板為平面型的，在焊接芯片4后出現(xiàn)彎曲形成為朝向陶瓷母板1的線路面所在一側(cè)凸出的彎曲板狀；圖2中，采用了本發(fā)明提供的方法，對(duì)金屬-陶瓷板先進(jìn)行蝕刻，使得其形成為朝向陶瓷母板1的非線路面所在一側(cè)凸出的彎曲板狀，然后再將芯片4焊接到線路面上，在焊料冷卻凝固的過程中，由于芯片4與第一金屬板3在焊料冷卻過程中的張力差異，使得金屬-陶瓷板具有形成為朝向陶瓷母板1的線路面所在一側(cè)凸出的彎曲板狀的趨勢，這種趨勢與在之前蝕刻導(dǎo)致的金屬-陶瓷板所產(chǎn)生的彎曲相抵消，從而最終得到較平整的焊接有芯片4的金屬-陶瓷板。

對(duì)于本發(fā)明提供的這種金屬-陶瓷板上焊接芯片的方法，其具有靈活性強(qiáng)和適用范圍廣的特點(diǎn)，具體而言，例如，無論金屬-陶瓷板是否平整，都可以依據(jù)需要焊接的芯片4與相應(yīng)的金屬-陶瓷板之間的性質(zhì)來對(duì)第二金屬 板3進(jìn)行蝕刻，蝕刻的程度(蝕刻量和蝕刻位置等)亦可以根據(jù)實(shí)際情況而定，例如，具體根據(jù)芯片的尺寸和數(shù)量、芯片的材料、陶瓷母板1的材料以及第一金屬層2和第二金屬層3的厚度來確定蝕刻量，只要以使得最終獲得焊接有芯片的金屬-陶瓷板大致平整為宗旨進(jìn)行操作即可。

優(yōu)選地，為了方便蝕刻操作并且有利于控制對(duì)第二金屬板3的蝕刻量，在對(duì)所述第二金屬板3進(jìn)行蝕刻時(shí)，對(duì)所述第二金屬板3的外邊沿部分進(jìn)行蝕刻，具體的蝕刻量則根據(jù)實(shí)際情況確定。

具體地，在對(duì)所述第二金屬板3進(jìn)行蝕刻時(shí)，對(duì)所述第二金屬板3進(jìn)行蝕刻的量控制為使得所述芯片4焊接至所述第一金屬板2上后，焊接有所述芯片4的所述金屬-陶瓷板大體上呈平直型。

一般情況下，對(duì)通過本方法獲得的產(chǎn)物的要求是，焊接有所述芯片4的所述金屬-陶瓷板的平面度不大于±0.5mm

并且，由于本發(fā)明中可以根據(jù)實(shí)際情況任意改變蝕刻量，因此，優(yōu)選地，對(duì)于原始實(shí)用的金屬-陶瓷板來講，所述第一金屬板2和所述第二金屬板3具有相等的厚度，這種陶瓷母板1的兩側(cè)的金屬板的厚度相同的金屬-陶瓷板相比于現(xiàn)在存在的陶瓷母板1的兩側(cè)的金屬板的厚度不同的金屬-陶瓷板，制作過程更簡單，制作成本更低。

并且，一般地，所述第一金屬板2和所述第二金屬板3材質(zhì)為銅，例如，所述金屬-陶瓷板為陶瓷覆銅板；而陶瓷母板1可以是Al₂O₃板、AlN板、Si₃N₄板、BeO板或者ZnO板。

另外，在需要對(duì)第二金屬板3也進(jìn)行蝕刻時(shí)，該方法還包括在對(duì)所述第二金屬板3進(jìn)行蝕刻的同時(shí)，對(duì)所述第一金屬板1進(jìn)行線路蝕刻，對(duì)第一金屬板2和第二金屬板3進(jìn)行蝕刻可以在同一工位同時(shí)進(jìn)行，加工效率更高。

根據(jù)本領(lǐng)域現(xiàn)在常見的金屬-陶瓷板來講，所述陶瓷母板1的厚度小于或者等于0.63mm，所述第一金屬板2和所述第二金屬板3的厚度小于或者 等于0.3mm。

另外，本發(fā)明另一方面還提供了一種用于焊接芯片的金屬-陶瓷板，該金屬-陶瓷板包括陶瓷母板1、第一金屬板2和第二金屬板3，所述陶瓷母板1的兩側(cè)板面分別為線路面和非線路面，所述第一金屬板2連接于所述線路面，且所述第二金屬板3連接于所述非線路面，所述金屬-陶瓷板形成為朝向所述非線路面所在一側(cè)凸出的彎曲板狀。

其中，所述第一金屬板2和所述第二金屬板3具有相等的厚度。

本發(fā)明的金屬-陶瓷板形成為彎曲板狀可以是由于對(duì)所述第二金屬板3進(jìn)行蝕刻而獲得，將芯片4焊接于所述第一金屬板3上后，由于芯片4與第一金屬板3在焊料冷卻過程中的張力差異，卻恰好使得金屬-陶瓷板的中部朝向陶瓷母板1的線路面所在的一側(cè)凸出(即使得金屬-陶瓷板具有形成為朝向陶瓷母板1的線路面所在一側(cè)凸出的彎曲板狀的趨勢)，這種趨勢與金屬-陶瓷板本身的彎曲相抵消，從而最終得到較平整的焊接有芯片4的金屬-陶瓷板。

實(shí)施例：

按照DBC工藝經(jīng)過覆銅和激光切割等步驟獲得陶瓷覆銅板，該陶瓷覆銅板的平面度為±0.35mm。

對(duì)陶瓷覆銅板的非線路面上連接的金屬板進(jìn)行蝕刻，使得非線路面連接的金屬板的外圍相對(duì)于該陶瓷覆銅板的線路面的外圍縮進(jìn)5mm，蝕刻后陶瓷覆銅板呈現(xiàn)出朝向非線路面凸出的彎曲板狀；然后將芯片焊接在陶瓷覆銅板的線路面上連接的金屬板的外表面上，待焊料冷卻凝固后，再測量焊接有芯片的陶瓷覆銅板的平面度變化，測量得其平面度為±0.05mm，滿足后續(xù)要進(jìn)行的綁線吸附工藝要求，并且也滿足后續(xù)未焊芯片面焊接至散熱底板的平面度及焊料填充高度要求。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限 于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。