一種多層基板的製作方法
2023-04-23 08:57:06 1
專利名稱：一種多層基板的製作方法
技術領域：
本實用新型電路板技術領域，尤其涉及一種多層基板。
背景技術：
大功率器件在工作時會產生大量的熱量，如圖I和圖2所示，現有技術中用於功率模塊的絕緣基板一般由單層絕緣層13、頂部金屬層12和底部金屬層14構成，各層之間可通過DBC (直接銅焊技術)、ABC (活性銅焊技術)、RBC (均勻銅焊技術)、AMB (活性金屬焊接技術)等技術實現連接，頂部金屬層通過腐蝕形成腐蝕溝道，從而形成電氣軌道。金屬層材料可以是&131，絕緣材料層可以是41203、麼1隊860、Si3N4。採用ABC、RBC和AMB等技術通過合金層(圖中未示出)連接在一起，合金層連接具有強度高的優點。本實用新型發明人在對現有技術進行研究和實踐中發現現有的絕緣基板結構採用單層絕緣層結構，所有的電氣軌道均布局在頂層金屬層，電氣軌道受結構限制而不能合 理布局，往往功率迴路的起點與終點距離較遠，迴路之間因功率晶片、腐蝕溝道的存在而間距較大，功率迴路的圍成面積較大，從而導致磁通量的增大，進而加大模塊功率迴路的雜散電感，最終影響功率模塊的電特性。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，從而提供了一種可以降低迴路雜散電感的多層基板。為解決上述技術問題，本實用新型提供如下技術方案一種多層基板，用於支撐功率晶片，包括第一金屬層、多層絕緣層、與絕緣層相等層數的導電層，所述多層基板最下面一層為第一金屬層，所述第一金屬層上面為絕緣層和導電層依次交疊形成的結構，所述多層基板最上面一層為導電層，所述至少一層絕緣層中設置有用於連通該絕緣層上下兩導電層的導電孔。進一步地，所述多層基板最上面一層包括至少一塊導電層。進一步地，所述多層基板還包括設置在所述絕緣層和導電層之間的第一層合金層，以及設置在絕緣層和金屬層之間的第二層合金層。進一步地，所述合金層為銀銅合金。進一步地，所述導電層為第二金屬層。進一步地,所述第二金屬層材料為Cu或者Al。進一步地，所述絕緣層為陶瓷層。與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果本實用新型提供的多層基板，由於由多層絕緣層和導電層交疊形成，至少一層絕緣層中還設置有用於連通該絕緣層上下兩導電層的導電孔，這樣可以減少功率迴路圍成面積，從而有效降低迴路雜散電感。
[0014]圖I是現有技術的基板結構不意圖。圖2是現有技術的基板剖面結構示意圖。圖3是本實用新型第一實施例多層基板的剖面結構示意圖。圖4是本實用新型第二實施例多層基板的結構示意圖圖5是本實用新型第二實施例多層基板的剖面示意圖。圖6是本實用新型第三實施例多層基板的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施·例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。結合圖3，本是實用新型公開了一種多層基板，用於支撐功率晶片，包括第一金屬層、多層絕緣層、與絕緣層相等層數的導電層，所述多層基板最下面一層為第一金屬層，第一金屬層上面為絕緣層和導電層依次交疊形成的結構，所述多層基板最上面一層為導電層，所述至少一層絕緣層中設置有用於連通該絕緣層上下兩導電層的導電孔。由於由多層絕緣層和導電層交疊形成，至少一層絕緣層中還設置有用於連通該絕緣層上下兩導電層的導電孔，這樣可以減少功率迴路圍成面積，從而有效降低迴路雜散電感。結合圖3進一步詳細說明本實用新型第一實施例公開的多層基板的導電層具體為第二金屬層，第二金屬層材料為Cu或者Al，絕緣層材料一般為陶瓷，陶瓷材料一般耐高溫和耐高壓效果較好。該多層基板由下至上包括第一金屬層I、第一層絕緣層4、第二層金屬層2、第二層絕緣層5、第三層金屬層3、置於第二層絕緣層5中的導電孔6，該導電孔6用於連接該絕緣層的上下兩導電層；第三層金屬層3用於支撐功率晶片8，該第三層金屬層3通過腐蝕形成電氣軌道，將第三層金屬層3分割為多塊，本實施例中為多塊，每一塊上可以設置功率晶片8或者其他元器件；在其他特殊要求的實施例中也可以是一塊。本實施例中的第二層金屬層2和第三層金屬層3屬於第二金屬層。第一金屬層I可以視為該多層基板最下面的一層，該層放置在第一層絕緣層4下面，由於第一層絕緣層4為陶瓷層，可以很好的保護第二層絕緣層，並可以散熱。功率迴路從第三層金屬層3某一起始點開始，通過電氣軌道、導電孔6b、第二層金屬層2，最後再經過導電孔6a可以回到第三層金屬層3功率迴路的起始點附近，由於絕緣層一般很薄，這樣功率迴路的圍成面積大大降低，從而降低磁通量，最終降低迴路的雜散電感。本實用新型實施例採用多層絕緣層結構，頂層金屬層即第三層金屬層3的電氣軌道布局可以更加靈活，功率模塊引出的正負電極的分布可以更合理，可以使功率模塊正負電極位置很近，所以這種新型絕緣基板所構成的功率迴路面積比傳統的絕緣基板小很多，迴路雜散電感就能明顯降低。圖4和圖5為本發明的第二實施例，以下結合圖4和圖5進一步說明在本實施例中，在圖3所述實施例的基礎上，所述多層基板還包括設置在絕緣層和導電層之間的第一層合金層7，以及設置在絕緣層和金屬層之間的第二層合金層7，所述合金層7 —般為銀銅合金。功率晶片可通過焊接與絕緣基板第三層金屬層3實現電氣連接，功率晶片8頂層通過金屬線或金屬帶9與第三層金屬層3或其他晶片實現電氣連接。功率迴路從圖4中A點開始，通過功率晶片8、金屬線或金屬帶9、第三層金屬層3、內部導電孔6b、第二層金屬層2、內部導電孔6a到達B點。A、B點位置一般通過焊接電連接元件形成功率模塊的正負極，從而形成功率模塊的功率迴路。第二層絕緣層5 —般很薄，故第三層金屬層3與第二層金屬層2間距很小，從而使得第三層金屬層3可以採用靈活的電氣軌道布局，進而使得使功率模塊正負電極位置很近，所以這種新型絕緣基板所構成的功率迴路面積比傳統的絕緣基板小很多，迴路雜散電感就能明顯降低。圖6是本實用新型第三實施例多層基板的結構示意圖，圖6所示的第三實施例在第二實施例的基礎上，增加了第三層絕緣層10和第四層金屬層11，金屬層之間根據應用需要可設置相應的導電孔6進行連接。這樣 在電氣拓撲複雜，功率迴路較多的模塊應用中，可以在有限的空間布局中降低每一條功率迴路的雜散電感。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種多層基板,用於支撐功率晶片,其特徵在於,包括第一金屬層、多層絕緣層、與絕緣層相等層數的導電層，所述多層基板最下面一層為第一金屬層，所述第一金屬層上面為絕緣層和導電層依次交疊形成的結構，所述多層基板最上面一層為導電層，所述至少一層絕緣層中設置有用於連通該絕緣層上下兩導電層的導電孔。
2.根據權利要求I所述的多層基板，其特徵在於，所述多層基板最上面一層導電層包括至少一塊導電層。
3.根據權利要求I所述的多層基板，其特徵在於，所述多層基板還包括設置在所述絕緣層和導電層之間的第一層合金層，以及設置在絕緣層和第一金屬層之間的第二層合金層。
4.根據權利要求3所述的多層基板，其特徵在於，所述合金層為銀銅合金。
5.根據權利要求1-3任一項所述的多層基板，其特徵在於，所述導電層為第二金屬層。
6.根據權利要求5所述的多層基板，其特徵在於，所述第二金屬層材料為Cu或者Al。
7.根據權利要求1-3任一項所述的多層基板，其特徵在於，所述絕緣層材料為陶瓷。
專利摘要本實用新型公開了一種多層基板，用於支撐功率晶片，包括第一金屬層、多層絕緣層、與絕緣層相等層數的導電層，所述多層基板最下面一層為第一金屬層，所述第一金屬層上面為絕緣層和導電層依次交疊形成的結構，所述多層基板最上面一層為導電層，所述至少一層絕緣層中設置有用於連通該絕緣層上下兩導電層的導電孔。本實用新型提供的多層基板，由於由多層絕緣層和導電層交疊形成，至少一層絕緣層中還設置有用於連通該絕緣層上下兩導電層的導電孔，這樣可以減少功率迴路圍成面積，從而有效降低迴路雜散電感。
文檔編號H05K1/02GK202679787SQ20122024284
公開日2013年1月16日 申請日期2012年5月28日 優先權日2012年5月28日
發明者王亮, 薛鵬輝 申請人:比亞迪股份有限公司