本申請涉及一種直接覆銅基板，尤其涉及一種預(yù)模制直接覆銅基板及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有直接覆銅(dbc)基板的銅層與陶瓷板材所具有的熱膨脹系數(shù)(coefficientof?thermal?expansion，cte)差異過大，因而容易受到溫度變化的影響而產(chǎn)生所述銅層翹曲、或是應(yīng)力集中于所述陶瓷板材，進而降低現(xiàn)有直接覆銅基板的可靠性與耐用性。

2、于是，本申請人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究并配合科學(xué)原理的運用，終于提出一種設(shè)計合理且有效改善上述缺陷的本申請。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┮环N預(yù)模制直接覆銅基板及其制造方法，其能有效地改善現(xiàn)有直接覆銅基板所可能產(chǎn)生的缺陷。

2、本申請公開一種預(yù)模制直接覆銅基板，其包括：一陶瓷板材，其具有一第一板面、位于第一板面相反側(cè)的一第二板面及相連于第一板面與第二板面的一環(huán)側(cè)面；一第一銅層，其共晶接合于第一板面；其中，第一銅層具有遠離第一板面的一接合面，并且第一板面的局部未接觸第一銅層并定義為一配置區(qū)；一第二銅層，其共晶接合于第二板面；其中，第一銅層的體積為第二銅層的體積的80％以下；以及一預(yù)封裝層，其模制形成于配置區(qū)并包覆第一銅層，以使第一銅層的至少局部接合面裸露于預(yù)封裝層之外；其中，預(yù)封裝層的熱膨脹系數(shù)介于陶瓷板材的熱膨脹系數(shù)以及第一銅層的熱膨脹系數(shù)之間；其中，預(yù)封裝層具有一頂緣及相連于頂緣的一環(huán)側(cè)緣，并且頂緣相對于第一板面不低于第一銅層的接合面，而環(huán)側(cè)緣切齊于陶瓷板材的環(huán)側(cè)面。

3、可選地，第一銅層包含有：多個內(nèi)銅墊，彼此間隔地設(shè)置；及多個外銅墊，間隔地圍繞于多個內(nèi)銅墊的外側(cè)，并且多個外銅墊彼此間隔設(shè)置且呈環(huán)狀排列。

4、可選地，于多個內(nèi)銅墊彼此相向的兩個邊緣之中，其中一個邊緣形成有至少一個突起，而其中另一個邊緣形成有至少一個凹槽，其容置至少一個突起的局部。

5、可選地，多個內(nèi)銅墊的邊緣及多個外銅墊的內(nèi)邊緣皆呈階梯狀構(gòu)造并埋置于預(yù)封裝層之內(nèi)。

6、可選地，預(yù)封裝層的頂緣及環(huán)側(cè)緣的至少其中之一形成有至少0.8微米的一中心線平均粗糙度。

7、可選地，預(yù)封裝層的頂緣共平面于第一銅層的接合面。

8、可選地，預(yù)封裝層包含有：一包覆體，形成于配置區(qū)并包覆第一銅層；及一支架體，自包覆體延伸并突出接合面，并且支架體具有頂緣；其中，支架體覆蓋于接合面的局部。

9、可選地，支架體的頂緣與接合面相隔有不大于100微米的距離，并且支架體與接合面包圍形成有多個容置槽；其中，第二銅層用來連接于一散熱器。

10、本申請也公開一種預(yù)模制直接覆銅基板的制造方法，其包括：一前置步驟：提供一陶瓷板材，其具有一第一板面、位于第一板面相反側(cè)的一第二板面及相連于第一板面與第二板面的一環(huán)側(cè)面；一覆銅步驟：于陶瓷板材的第一板面形成有與其共晶接合的一第一銅層；其中，第一銅層具有遠離第一板面的一接合面，并且第一板面的局部未接觸第一銅層并定義為一配置區(qū)；一電漿清洗步驟：清洗陶瓷板材及第一銅層；以及一預(yù)封裝步驟：于配置區(qū)模制形成一預(yù)封裝層，以使預(yù)封裝層包覆第一銅層，并且至少局部接合面裸露于預(yù)封裝層之外；其中，預(yù)封裝層的熱膨脹系數(shù)介于陶瓷板材的熱膨脹系數(shù)以及第一銅層的熱膨脹系數(shù)之間。

11、可選地，于覆銅步驟之中，于陶瓷板材的第二板面進一步形成有與其共晶接合的一第二銅層，并且第一銅層的體積為第二銅層的體積的80％以下。

12、可選地，于預(yù)封裝步驟之后，預(yù)模制直接覆銅基板的制造方法進一步包含有一粗糙化步驟：于預(yù)封裝層的頂緣及環(huán)側(cè)緣的至少其中之一形成有至少0.8微米的一中心線平均粗糙度。

13、可選地，于預(yù)封裝步驟之中，預(yù)封裝層具有一頂緣及相連于頂緣的一環(huán)側(cè)緣，并且頂緣相對于第一板面不低于第一銅層的接合面，而環(huán)側(cè)緣切齊于陶瓷板材的環(huán)側(cè)面。

14、可選地，于預(yù)封裝步驟之中，預(yù)封裝層的頂緣共平面于第一銅層的接合面。

15、可選地，于預(yù)封裝步驟之中，預(yù)封裝層突出接合面而覆蓋于接合面的局部，以使預(yù)封裝層與接合面包圍形成有多個容置槽；其中，預(yù)封裝層的頂緣與接合面相隔有不大于100微米的距離。

16、本申請另公開一種預(yù)模制直接覆銅基板，其包括：一陶瓷板材，其具有一第一板面、位于第一板面相反側(cè)的一第二板面及相連于第一板面與第二板面的一環(huán)側(cè)面；一第一銅層，其共晶接合于第一板面；其中，第一銅層具有遠離第一板面的一接合面，并且第一板面的局部未接觸第一銅層并定義為一配置區(qū)，而陶瓷板材未于第二板面形成有任何銅層；以及一預(yù)封裝層，其模制形成于配置區(qū)并包覆第一銅層，以使第一銅層的至少局部接合面裸露于預(yù)封裝層之外；預(yù)封裝層的熱膨脹系數(shù)介于陶瓷板材的熱膨脹系數(shù)以及第一銅層的熱膨脹系數(shù)之間；其中，預(yù)封裝層具有一頂緣及相連于頂緣的一環(huán)側(cè)緣，并且頂緣相對于第一板面不低于第一銅層的接合面，而環(huán)側(cè)緣切齊于陶瓷板材的環(huán)側(cè)面。

17、可選地，第一銅層包含有：多個內(nèi)銅墊，彼此間隔地設(shè)置；及多個外銅墊，間隔地圍繞于多個內(nèi)銅墊的外側(cè)，并且多個外銅墊彼此間隔設(shè)置且呈環(huán)狀排列；其中，于多個內(nèi)銅墊彼此相向的兩個邊緣之中，其中一個邊緣形成有至少一個突起，而其中另一個邊緣則形成有至少一個凹槽，其容置至少一個突起的局部。

18、可選地，第一銅層包含有：多個內(nèi)銅墊，彼此間隔地設(shè)置；及多個外銅墊，間隔地圍繞于多個內(nèi)銅墊的外側(cè)，并且多個外銅墊彼此間隔設(shè)置且呈環(huán)狀排列；其中，多個內(nèi)銅墊的邊緣及多個外銅墊的內(nèi)邊緣皆呈階梯狀構(gòu)造并埋置于預(yù)封裝層之內(nèi)。

19、可選地，預(yù)封裝層的頂緣及環(huán)側(cè)緣的至少其中之一形成有至少0.8微米的一中心線平均粗糙度。

20、可選地，預(yù)封裝層的頂緣共平面于第一銅層的接合面。

21、可選地，預(yù)封裝層包含有：一包覆體，形成于配置區(qū)并包覆第一銅層；及一支架體，自包覆體延伸并突出接合面，并且支架體具有頂緣；其中，支架體覆蓋于接合面的局部；其中，支架體的頂緣與接合面相隔有不大于100微米的距離，并且支架體與接合面包圍形成有多個容置槽。

22、綜上所述，本申請所公開的預(yù)模制直接覆銅基板及其制造方法，其在特定條件下(如：所述第一銅層的體積為所述第二銅層的體積的80％以下；或者是僅形成有所述第一銅層)形成有所述預(yù)封裝層，以通過所述預(yù)封裝層的特性(如：所述預(yù)封裝層的熱膨脹系數(shù)介于所述陶瓷板材的熱膨脹系數(shù)以及所述第一銅層的熱膨脹系數(shù)之間)來有效地避免所述第一銅層(及/或所述第二銅層)產(chǎn)生翹曲、并降低應(yīng)力集中于所述陶瓷板材的情況，進而提高所述預(yù)模制直接覆銅基板的可靠性與耐用性。

23、為能更進一步了解本申請的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本申請的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本申請，而非對本申請的保護范圍作任何的限制。

技術(shù)特征：

1.一種預(yù)模制直接覆銅基板，其特征在于，所述預(yù)模制直接覆銅基板包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)模制直接覆銅基板，其特征在于，所述第一銅層包含有：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)模制直接覆銅基板，其特征在于，于多個所述內(nèi)銅墊彼此相向的兩個邊緣之中，其中一個所述邊緣形成有至少一個突起，而其中另一個所述邊緣形成有至少一個凹槽，其容置至少一個所述突起的局部。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)模制直接覆銅基板，其特征在于，多個所述內(nèi)銅墊的邊緣及多個所述外銅墊的內(nèi)邊緣皆呈階梯狀構(gòu)造并埋置于所述預(yù)封裝層之內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)模制直接覆銅基板，其特征在于，所述預(yù)封裝層的所述頂緣及所述環(huán)側(cè)緣的至少其中之一形成有至少0.8微米的一中心線平均粗糙度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)模制直接覆銅基板，其特征在于，所述預(yù)封裝層的所述頂緣共平面于所述第一銅層的所述接合面。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)模制直接覆銅基板，其特征在于，所述預(yù)封裝層包含有：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的預(yù)模制直接覆銅基板，其特征在于，所述支架體的所述頂緣與所述接合面相隔有不大于100微米的距離，并且所述支架體與所述接合面包圍形成有多個容置槽；其中，所述第二銅層用來連接于一散熱器。

9.一種預(yù)模制直接覆銅基板的制造方法，其特征在于，所述預(yù)模制直接覆銅基板的制造方法包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的預(yù)模制直接覆銅基板的制造方法，其特征在于，于所述覆銅步驟之中，于所述陶瓷板材的所述第二板面進一步形成有與其共晶接合的一第二銅層，并且所述第一銅層的體積為所述第二銅層的體積的80％以下。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的預(yù)模制直接覆銅基板的制造方法，其特征在于，于所述預(yù)封裝步驟之后，所述預(yù)模制直接覆銅基板的制造方法進一步包含有一粗糙化步驟：于所述預(yù)封裝層的所述頂緣及所述環(huán)側(cè)緣的至少其中之一形成有至少0.8微米的一中心線平均粗糙度。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的預(yù)模制直接覆銅基板的制造方法，其特征在于，于所述預(yù)封裝步驟之中，所述預(yù)封裝層具有一頂緣及相連于所述頂緣的一環(huán)側(cè)緣，并且所述頂緣相對于所述第一板面不低于所述第一銅層的所述接合面，而所述環(huán)側(cè)緣切齊于所述陶瓷板材的所述環(huán)側(cè)面。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的預(yù)模制直接覆銅基板的制造方法，其特征在于，于所述預(yù)封裝步驟之中，所述預(yù)封裝層的所述頂緣共平面于所述第一銅層的所述接合面。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的預(yù)模制直接覆銅基板的制造方法，其特征在于，于所述預(yù)封裝步驟之中，所述預(yù)封裝層突出所述接合面而覆蓋于所述接合面的局部，以使所述預(yù)封裝層與所述接合面包圍形成有多個容置槽；其中，所述預(yù)封裝層的所述頂緣與所述接合面相隔有不大于100微米的距離。

15.一種預(yù)模制直接覆銅基板，其特征在于，所述預(yù)模制直接覆銅基板包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的預(yù)模制直接覆銅基板，其特征在于，所述第一銅層包含有：

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的預(yù)模制直接覆銅基板，其特征在于，所述第一銅層包含有：

18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的預(yù)模制直接覆銅基板，其特征在于，所述預(yù)封裝層的所述頂緣及所述環(huán)側(cè)緣的至少其中之一形成有至少0.8微米的一中心線平均粗糙度。

19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的預(yù)模制直接覆銅基板，其特征在于，所述預(yù)封裝層的所述頂緣共平面于所述第一銅層的所述接合面。

20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的預(yù)模制直接覆銅基板，其特征在于，所述預(yù)封裝層包含有：

技術(shù)總結(jié)
本申請公開一種預(yù)模制直接覆銅基板及其制造方法。所述預(yù)模制直接覆銅基板包含一陶瓷板材、共晶接合于所述陶瓷板材其中一板面的一銅層、及模制形成于所述陶瓷板材的一預(yù)封裝層。所述陶瓷板材的所述板面的局部未接觸所述銅層并定義為一配置區(qū)，所述預(yù)封裝層形成于所述配置區(qū)并包覆所述銅層，以使所述銅層的至少局部外表面裸露于所述預(yù)封裝層之外。所述預(yù)封裝層的熱膨脹系數(shù)介于所述陶瓷板材的熱膨脹系數(shù)以及所述銅層的熱膨脹系數(shù)之間。所述預(yù)封裝層的頂緣不低于所述銅層的所述外表面，而所述預(yù)封裝層的環(huán)側(cè)緣切齊于所述陶瓷板材的環(huán)側(cè)面。據(jù)此，通過所述預(yù)封裝層的特性來有效地避免所述銅層產(chǎn)生翹曲、并降低應(yīng)力集中于所述陶瓷板材的情況。

技術(shù)研發(fā)人員：吳家逸,陳彥瑋
受保護的技術(shù)使用者：同欣電子工業(yè)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9