一种半导体功率器件模块基板及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106920756A(43)申请公布日2017.07.04(21)申请号201710045420.5(22)申请日2017.01.21(71)申请人台州市一能科技有限公司地址318000浙江省台州市开发大道东段818号3幢4层西侧申请人张乐年(72)发明人星野政宏张乐年王婉(74)专利代理机构台州市方圆专利事务所(普通合伙)33107代理人林米良(51)Int.Cl.H01L21/48(2006.01)H01L23/14(2006.01)H01L23/373(2006.01)权利要求书1页说明书9页(54)发明名称一种半导体功率器件模块基板及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种半导体功率器件模块基板及其制备方法，属于半导体材料技术领域。为了解决现有的散热和电阻率不好的问题，提供一种半导体功率器件模块基板及其制备方法，该模块基板主要由以下质量百分比的原料制成：碳化硅粉末：90.0wt％～99.9wt％；纯金属粉末：0.03wt％～0.3wt％；表面具有钝化层的铝粉末：0.07wt％～9.7wt％；所述钝化层为氧化铝；该方法将上述原料加入到加压模具内，然后进行轧制成型，得到相应的模块基板。本发明能够达到兼具较好的热传导性和高电阻率以及良好的绝缘性能；还能够使模块基板具有足够的热膨胀吸收性，提高了耐疲劳性能。CN106920756ACN106920756A权利要求书1/1页1.一种半导体功率器件模块基板，其特征在于，该模块基板主要由以下质量百分比的原料制成：碳化硅粉末：90.0wt％～99.9wt％；纯金属粉末：0.03wt％～0.3wt％；表面具有钝化层的铝粉末：0.07wt％～9.7wt％；所述钝化层为氧化铝。2.根据权利要求1所述半导体元器件的模块基板，其特征在于，所述表面具有钝化层的铝粉末的质量百分比为5.0wt％～8.0wt％。3.根据权利要求1所述半导体功率器件模块基板，其特征在于，所述钝化的铝粉末表面钝化层的厚度≥1μm。4.根据权利要求1或2或3所述半导体功率器件模块基板，其特征在于，所述表面具有钝化层的铝粉末纯度为90％以上。5.根据权利要求1或2或3所述半导体功率器件模块基板，所述表面具有钝化层的铝粉末平均粒径为5μm～30μm。6.根据权利要求1或2或3所述半导体功率器件模块基板，其特征在于，所述碳化硅粉末的纯度≥90％。7.根据权利要求1或2或3所述半导体功率器件模块基板，其特征在于，所述纯金属粉选自纯铝粉末和/或纯铜粉末。8.根据权利要求1或2或3所述半导体功率器件模块基板，其特征在于，所述模块基板的表面经过钝化处理形成钝化层。9.一种半导体功率器件模块基板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：按照各原料的用量比例，将90.0wt％～99.9wt％碳化硅粉末、0.03wt％～0.3wt％的纯金属粉末和0.07wt％～9.7wt％表面具有钝化层的铝粉末加入到加压模具内，然后进行轧制成型，得到相应的模块基板。10.根据权利要求9所述半导体功率器件模块基板的制备方法，其特征在于，所述轧制成型采用冷轧加压的方式进行。11.根据权利要求9所述半导体功率器件模块基板的制备方法，其特征在于，所述轧制成型采用滚轧的方式进行。12.根据要求9或10或11所述半导体功率器件模块基板的制备方法，其特征在于，所述轧制成型之后还包括将模块基板进行钝化处理。13.根据权利要求12所述半导体功率器件模块基板的制备方法，其特征在于，所述钝化处理采用草酸溶液、硫酸溶液或铬酸溶液。2CN106920756A说明书1/9页一种半导体功率器件模块基板及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种半导体功率器件模块基板及其制备方法，属于半导体材料技术领域。背景技术[0002]随着功率用半导体器件的模块化，提高整个系统的可靠性是必不可少的。但由于组成配件多，价格较高，作为系统的预估寿命不准确等原因，在设计制作时需在多方面预留余量，最终导致模块的价格昂贵，难以适用于作为最大市场的家电上。此外，在半导体功率器件中，因为会产生大量的热，从冒烟、着火等安全性角度和防止性能降低的角度，可归因于热的传导差等问题来考虑，半导体器件产生的热量通常是经由基板(模块基板)的热传导转移至空气以及空气的对流或通过辐射而进行散热。因此，具有高热传导特性的基板的开发是很有必要的。[0003]为了提高基板的热传导性能，现有的已经有公开采用不锈钢基板、铝基板、钛基板或铁基板等材料，但是，这些材料的耐热性较差，不如碳化硅的高耐热性能。如当采用铝基板时，通过尝试使用阳极氧化处理使在铝的表面形成钝化层氧化铝膜，来提高铝基板自身的耐热性能。但是，由于直接在基板表面形成氧化铝膜层，容易阻隔芯片的散热性能，不能