專利名稱：金屬覆層的陶瓷基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬覆層的陶瓷基板。
背景技術(shù)：
在可攜式電子產(chǎn)品的蓬勃發(fā)展下，可攜式電子產(chǎn)品的功能愈來愈強(qiáng)大，因此這些 電子產(chǎn)品內(nèi)所包含的電子元件的數(shù)量也不斷增加。然而，在可攜式電子產(chǎn)品輕量化與薄型 化的發(fā)展趨勢(shì)下，可攜式電子產(chǎn)品的內(nèi)部空間通常塞滿了各式電子元件，因而無法提供足 夠的散熱空間。因此，電子元件本身的散熱能力就日顯重要。目前，一種提升電子元件的散熱能力的方式為將電子元件設(shè)置在具有高散熱性能 的金屬覆層陶瓷基板上。由于陶瓷兼具散熱與絕緣的特性，因此已被用來作為散熱基板的 材料。利用陶瓷材料來制作基板時(shí)，通常都是結(jié)合陶瓷與金屬來組合成復(fù)合基板。圖1所示，公開了一種傳統(tǒng)金屬覆層陶瓷基板的剖面圖。金屬覆層陶瓷基板100 包含陶瓷板102與金屬覆層106。金屬覆層106堆疊覆蓋在陶瓷板102的表面104上。金 屬覆層陶瓷基板100即為由陶瓷板102與金屬覆層106所堆疊而成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。然而，金屬覆層106設(shè)置在陶瓷板102的表面104上時(shí)，由于金屬覆層106對(duì)于陶 瓷板102的表面104的黏附力不夠，因此金屬覆層106容易從陶瓷板102上脫離。如此一 來，金屬覆層陶瓷基板100的穩(wěn)定度與可靠度不佳的問題。由此可見，上述現(xiàn)有的金屬覆層陶瓷基板在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與 缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解 決之道，但長(zhǎng)久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解 決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的金屬覆 層陶瓷基板，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于，克服現(xiàn)有的金屬覆層陶瓷基板存在的缺陷，而提供 一種新型結(jié)構(gòu)的金屬覆層陶瓷基板，其在陶瓷板上先設(shè)置一層多孔性陶瓷層，再在多孔性 陶瓷層上覆蓋一層金屬覆層。由于，多孔性陶瓷層對(duì)陶瓷板具有高附著力與高比表面積，再 加上金屬覆層可滲入多孔性陶瓷層的孔洞中，可大幅增加金屬覆層對(duì)多孔性陶瓷層的吸附 力與散熱面積。因此，可有效防止金屬覆層自陶瓷板上剝離與增加散熱效率，非常適于實(shí) 用。本實(shí)用新型的另一目的在于，提供一種新型結(jié)構(gòu)的金屬覆層陶瓷基板，其陶瓷板 經(jīng)表面粗糙化處理后，具有規(guī)則或不規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)的表面。因此，可增加后續(xù)覆蓋在陶瓷板 的粗糙表面上的金屬覆層與陶瓷板之間的接觸面積，而可增進(jìn)金屬覆層對(duì)陶瓷板的附著力 與散熱面積，進(jìn)而達(dá)到提升金屬覆層陶瓷基板的穩(wěn)定性、可靠度與散熱效率的目的。本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí) 用新型提出的一種金屬覆層陶瓷基板，包含一陶瓷板；一多孔性陶瓷層，覆蓋在該陶瓷板的一表面上，其中該多孔性陶瓷層包含多個(gè)孔洞；以及一金屬覆層，覆蓋在該多孔性陶瓷層 上，并至少填入部分的這些孔洞中。本實(shí)用新型的目的以及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí) 現(xiàn)。前述的金屬覆層陶瓷基板，其中所述的陶瓷板的材料是選自氧化鋁、氮化鋁、氧化 硅、氮化硅以及碳化硅。前述的金屬覆層陶瓷基板，其中所述的多孔性陶瓷層的材料與該陶瓷板的材料不 同。前述的金屬覆層陶瓷基板，其中所述的多孔性陶瓷層的材料與該陶瓷板的材料相 同。前述的金屬覆層陶瓷基板，其中所述的多孔性陶瓷層的材料是選自氧化鋁、氮化 鋁、氧化硅、氮化硅、碳化硅、及其混合物。前述的金屬覆層陶瓷基板，其中所述的多孔性陶瓷層的厚度介于10納米至500微 米之間。前述的金屬覆層陶瓷基板，其中所述的金屬覆層的材料為銅、鎳、銀、金、鈦、鉻、鋁 或其合金。本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本實(shí)用新 型提出的一種金屬覆層陶瓷基板，包含一陶瓷板，具有一粗糙表面；以及一金屬覆層，覆 蓋在該粗糙表面上。本實(shí)用新型的目的以及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí) 現(xiàn)。前述的金屬覆層陶瓷基板，其中所述的陶瓷板的該粗糙表面具有一規(guī)則形狀結(jié) 構(gòu)，該規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)的形狀為三角形、梯形、多邊形或圓弧形。前述的金屬覆層陶瓷基板，其中所述的陶瓷板的該粗糙表面具有一不規(guī)則形狀結(jié) 構(gòu)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知， 本實(shí)用新型的主要技術(shù)內(nèi)容如下一種金屬覆層陶瓷基板，其是為陶瓷與金屬所組成的復(fù) 合結(jié)構(gòu)，因此具有極佳的穩(wěn)定性、可靠度與散熱性能。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種金屬覆層陶瓷基板，其在陶瓷板上先 設(shè)置一層多孔性陶瓷層，再于多孔性陶瓷層上覆蓋一層金屬覆層。其金屬覆層可穩(wěn)固地附 著在陶瓷板上的多孔性陶瓷層上，因此金屬覆層陶瓷基板具有極佳的穩(wěn)定性、可靠度與散 熱效率。另外，為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型還提供了一種金屬覆層陶瓷基板，其陶瓷板 經(jīng)表面粗糙化處理后，具有規(guī)則或不規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)的表面。因此具有極佳的散熱效能，且金 屬覆層與陶瓷之間具有極佳的介面結(jié)合力。借由上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果借由在陶瓷板與金屬覆層之間設(shè)置多孔性陶瓷層，金屬覆層可滲入多孔性陶瓷層 的孔洞中，可增強(qiáng)后續(xù)形成在多孔性陶瓷層上的金屬覆層對(duì)多孔性陶瓷層的吸附力。而且， 多孔性陶瓷層與陶瓷板同屬陶瓷材料，因此多孔性陶瓷層與陶瓷板之間具有高附著力，并
4具有高比表面積。因此，金屬覆層可穩(wěn)固地與陶瓷板結(jié)合，且增大散熱面積，而可大幅提升 金屬覆層陶瓷基板的穩(wěn)定性與可靠度。另外，借由使陶瓷板具有粗糙表面，亦可增強(qiáng)后續(xù)形成在此粗糙表面上的金屬覆 層對(duì)陶瓷板的吸附力。如此一來，可增進(jìn)金屬覆層對(duì)陶瓷板的附著力與散熱面積，進(jìn)而可有 效提升金屬覆層陶瓷基板的穩(wěn)定性、可靠度與散熱效率。綜上所述，本實(shí)用新型可有效提升金屬覆層陶瓷基板的穩(wěn)定性、可靠度與散熱效 率，在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技 術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征 和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。

圖1是傳統(tǒng)金屬覆層陶瓷基板的剖面圖。圖2與圖3是本實(shí)用新型的一實(shí)施方式的一種金屬覆層陶瓷基板的制作過程剖面 圖。圖4是本實(shí)用新型另一實(shí)施方式的一種金屬覆層陶瓷基板的剖面圖。圖5是本實(shí)用新型又一實(shí)施方式的一種金屬覆層陶瓷基板的剖面圖。100金屬覆層陶瓷基板102陶瓷板[0034]104表面106金屬覆層[0035]200陶瓷板202表面[0036]204多孔性陶瓷層206孔洞[0037]208厚度210金屬覆層[0038]212金屬覆層陶瓷基板300陶瓷板[0039]302表面304金屬覆層[0040]306金屬覆層陶瓷基板400陶瓷板[0041]402表面404金屬覆層[0042]406金屬覆層陶瓷基板
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下 結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的金屬覆層陶瓷基板，其具體實(shí)施方式
、結(jié) 構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。圖2和圖3所示是依照本實(shí)用新型的一實(shí)施方式的一種金屬覆層陶瓷基板的制作 過程剖面圖。在本實(shí)施方式中，制作如圖3所示的金屬覆層陶瓷基板212時(shí)，先提供陶瓷板 200的材料。陶瓷板200的材料可選自但不限于氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、氮化硅、碳化硅、及 其混合物。接著，在陶瓷板200的材料層上形成多孔性陶瓷層204的材料。多孔性陶瓷層 204的材料可選自但不限于氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、氮化硅、碳化硅、及其混合物。在一實(shí)施例中，多孔性陶瓷層204的材料可選用與陶瓷板200相同的材料。在另 一實(shí)施例中，多孔性陶瓷層204的材料亦可選用與陶瓷板200不同的材料。[0046]多孔性陶瓷層204的材料在陶瓷板200的材料層形成，對(duì)陶瓷板200的材料層與 多孔性陶瓷層204的材料層的堆疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，而形成陶瓷板200與多孔性陶瓷層204。 其中，多孔性陶瓷層204覆蓋在陶瓷板200的表面202上。多孔性陶瓷層204是一多孔性 結(jié)構(gòu)，而包含有許多的孔洞206，如圖2所示。多孔性陶瓷層204的孔洞206可為不規(guī)則與 規(guī)則形狀。在一實(shí)施例中，多孔性陶瓷層204的厚度可例如介于10納米至500微米之間。由于，多孔性陶瓷層204可經(jīng)由與陶瓷板200 —起而形成在陶瓷板200的表面202 上，再加上多孔性陶瓷層204與陶瓷板200的材料均屬陶瓷材料。因此，多孔性陶瓷層204 可緊密地附著在陶瓷板200的表面202上。如圖3所示，完成陶瓷板200與多孔性陶瓷層204的堆疊結(jié)構(gòu)的制作后，利用例如 物理氣相沉積(PVD)方式、化學(xué)氣相沉積(CVD)方式或電解沉積方式，形成金屬覆層210覆 蓋在多孔性陶瓷層204上。如此，即可形成由依序堆疊的陶瓷板200、多孔性陶瓷層204與金 屬覆層210所組成的金屬覆層陶瓷基板212。金屬覆層210形成于多孔性陶瓷層204的表 面上時(shí)，金屬覆層210至少可填入多孔性陶瓷層204的部分孔洞206之中，如圖3所示。在 一實(shí)施例中，金屬覆層210的材料可為但不限于銅(Cu)、鎳(Ni)、銀(Ag)、金(Au)、鈦(Ti)、 鉻(Cr)、鋁(Al)或其合金。由于多孔性陶瓷層204具有許多孔洞206，金屬覆層210可填入多孔性陶瓷層204 的部分孔洞206中，因此可有效增加金屬覆層210與多孔性陶瓷層204之間的接觸面積。 如此一來，可增加金屬覆層210對(duì)多孔性陶瓷層204的附著力與散熱效率。此外，金屬覆層 210可滲入多孔性陶瓷層204的不規(guī)則形狀的孔洞206中，待金屬覆層210成型后，金屬覆 層210的一部分可嵌設(shè)在多孔性陶瓷層204之的孔洞206中。如此一來，多孔性陶瓷層204 的孔洞206具有可抓住金屬覆層210的功能，而可進(jìn)一步增加金屬覆層210與多孔性陶瓷 層204之間的結(jié)合力。在本實(shí)用新型中，亦可對(duì)陶瓷板進(jìn)行表面處理，以粗糙化陶瓷板的表面。圖4所示 是依照本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式的一種金屬覆層陶瓷基板的剖面圖。在本實(shí)施方式中， 金屬覆層陶瓷基板306包含陶瓷板300與金屬覆層304。陶瓷板300的材料可選自但不限 于氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、氮化硅、碳化硅、及其混合物。金屬覆層304的材料可為但不限 于銅、鎳、銀、金、鈦、鉻、鋁或其合金。陶瓷板300可經(jīng)由表面粗糙化處理，而使陶瓷板300的表面302具有不規(guī)則形狀 結(jié)構(gòu)。待陶瓷板300的具有不規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)的表面302形成后，利用例如物理氣相沉積方 式、化學(xué)氣相沉積方式或電解沉積方式，形成金屬覆層304覆蓋在陶瓷板300的粗糙表面 302上，而形成金屬覆層陶瓷基板306。在金屬覆層陶瓷基板306中，由于陶瓷板300的表面302具有不規(guī)則形狀的粗糙 結(jié)構(gòu)，因此當(dāng)金屬覆層304覆蓋在此粗糙表面302上時(shí)，金屬覆層304與表面302的接觸面 積增加。因此，可有效增加金屬覆層304對(duì)陶瓷板300的附著力與散熱效率。圖5所示是依照本實(shí)用新型的又一實(shí)施方式的一種金屬覆層陶瓷基板的剖面圖。 在本實(shí)施方式中，金屬覆層陶瓷基板406包含陶瓷板400與金屬覆層404。同樣地，陶瓷板 400的材料可選自但不限于氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、氮化硅、碳化硅、及其混合物。金屬覆層 404的材料可為但不限于銅、鎳、銀、金、鈦、鉻、鋁或其合金。陶瓷板400可經(jīng)由表面粗糙化處理，而使陶瓷板400的表面402具有規(guī)則形狀結(jié)
6構(gòu)。圖5所示的實(shí)施例中，表面402的規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)的形狀為矩形。然而，表面402的規(guī)則 形狀結(jié)構(gòu)的形狀亦可例如為三角形、梯形、多邊形或圓弧形。待陶瓷板400的具有規(guī)則形狀 結(jié)構(gòu)的表面402形成后，利用例如物理氣相沉積方式、化學(xué)氣相沉積方式或電解沉積方式， 形成金屬覆層404覆蓋在陶瓷板400的粗糙表面402上，而形成金屬覆層陶瓷基板406。在金屬覆層陶瓷基板406中，由于陶瓷板400的表面402具有規(guī)則形狀的粗糙結(jié) 構(gòu)，因此當(dāng)金屬覆層404覆蓋在此粗糙表面402上時(shí)，金屬覆層404與表面402的接觸面積 增加。如此，可確實(shí)增加金屬覆層404對(duì)陶瓷板400的附著力與散熱效率。由上述本實(shí)用新型的實(shí)施方式可知，本實(shí)用新型的一優(yōu)點(diǎn)就是因?yàn)樵谥谱鞅緦?shí)用 新型的金屬覆層陶瓷基板時(shí)，先在陶瓷板上設(shè)置一層多孔性陶瓷層，再于多孔性陶瓷層上 覆蓋一層金屬覆層。由于，多孔性陶瓷層對(duì)陶瓷板具有高附著力與高比表面積，再加上金屬 覆層可滲入多孔性陶瓷層的孔洞中，因此可大幅增加金屬覆層對(duì)多孔性陶瓷層的吸附力與 散熱面積，故可有效防止金屬覆層自陶瓷板上剝離與增加散熱效率。由上述本實(shí)用新型的實(shí)施方式可知，本實(shí)用新型的另一優(yōu)點(diǎn)就是因?yàn)楸緦?shí)用新型 的金屬覆層陶瓷基板的金屬覆層可穩(wěn)固地附著在陶瓷板上的多孔性陶瓷層上，因此金屬覆 層陶瓷基板具有極佳的穩(wěn)定性、可靠度與散熱效率。由上述本實(shí)用新型的實(shí)施方式可知，本實(shí)用新型的又一優(yōu)點(diǎn)就是因?yàn)楸緦?shí)用新型 的金屬覆層陶瓷基板的陶瓷板經(jīng)表面粗糙化處理后，具有規(guī)則或不規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)的表面。 因此，可增加后續(xù)覆蓋在陶瓷板的粗糙表面上的金屬覆層與陶瓷板之間的接觸面積，而可 增進(jìn)金屬覆層對(duì)陶瓷板的附著力與散熱面積，進(jìn)而達(dá)到提升金屬覆層陶瓷基板的穩(wěn)定性、 可靠度與散熱效率的目的。由上述本實(shí)用新型的實(shí)施方式可知，本實(shí)用新型的再一優(yōu)點(diǎn)就是因?yàn)楸緦?shí)用新型 的金屬覆層陶瓷基板是由陶瓷與金屬所組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，因此具有極佳的散熱效能，且金 屬覆層與陶瓷之間具有極優(yōu)異的介面結(jié)合力。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上 的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟 悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容 作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi) 容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍 屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種金屬覆層陶瓷基板，其特征在于，包含一陶瓷板；一多孔性陶瓷層，覆蓋在該陶瓷板的一表面上，其中該多孔性陶瓷層包含多個(gè)孔洞；以及一金屬覆層，覆蓋在該多孔性陶瓷層上，并至少填入部分的這些孔洞中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬覆層陶瓷基板，其特征在于，其中所述的多孔性陶瓷層 的材料與該陶瓷板的材料不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬覆層陶瓷基板，其特征在于，其中所述的多孔性陶瓷層 的材料與該陶瓷板的材料相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬覆層陶瓷基板，其特征在于，其中所述的多孔性陶瓷層 的厚度介于10納米至500微米之間。
5.一種金屬覆層陶瓷基板，其特征在于，包含 一陶瓷板，具有一粗糙表面；以及一金屬覆層，覆蓋在該粗糙表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬覆層陶瓷基板，其特征在于，其中所述的陶瓷板的該粗 糙表面具有一規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)，該規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)的形狀為三角形、梯形、多邊形或圓弧形。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬覆層陶瓷基板，其特征在于，其中所述的陶瓷板的該粗 糙表面具有一不規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型是有關(guān)于一種金屬覆層的陶瓷基板。該基板包含一陶瓷板、一多孔性陶瓷層以及一金屬覆層。多孔性陶瓷層覆蓋在陶瓷板的一表面上，其中此多孔性陶瓷層包含多個(gè)孔洞。金屬覆層則覆蓋在多孔性陶瓷層上，并至少填入部分的孔洞中。本實(shí)用新型提出了又一種金屬覆層的陶瓷基板，具有一粗糙表面，以及一金屬覆層，覆蓋在該粗糙表面上。金屬覆層可穩(wěn)固地與陶瓷板結(jié)合，且增大散熱面積，進(jìn)而可有效提升金屬覆層陶瓷基板的穩(wěn)定性、可靠度與散熱效率。
文檔編號(hào)H01L23/498GK201733561SQ20102025351
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月5日
發(fā)明者黃俊杰 申請(qǐng)人:兆陽材料科技有限公司