具有微结构腔室的封装基板及其制备方法与流程

1.本技术涉及封装基板制造技术领域，具体而言，涉及一种具有微结构腔室的封装基板及其制备方法。


背景技术：

2.封装基板可为芯片等功率器件提供电连接、保护、支撑、散热、组装等功效，以实现多引脚化，缩小封装产品体积、改善电性能及散热性、超高密度或多器件模块化的目的。为了对功率器件进行有效散热，封装基板上常安装散热器件，散热器件一般是通过热界面材料(tim，thermal interface material)连接与封装基板连接。随着第三代半导体的进步，功率器件的封装功率密度越来越高，对封装基板的复合导热系数要求越来越高及热阻期望越来越小。
3.为了实现有效减小热阻，目前，常采用的方式是在高导热基材上单面或双面覆铜得到封装基板，通过覆铜面积的增加和铜厚的增加来改善导热减小热阻。但是，铜的导热系数有限，导致热阻减小的效果不佳，且成本和目前的技术水平限制了将铜替换为石墨烯、钻石以及碳纳米管等其他高导热材料。此外，散热器件与封装基板通过tim连接的方式，tim的导热系数较低或在导热方向上的导热系数较低，导致封装基板与散热器件之间的导热依旧存在较大的热阻，不利于散热器件对功率器件进行有效散热。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种具有微结构腔室的封装基板及其制备方法，其旨在改善现有的封装基板将功率器件的热量传导至散热器件的热阻较大的技术问题。
5.第一方面，本技术提供一种具有微结构腔室的封装基板的制备方法，包括：
6.提供具有第一金属层的基材板。
7.在第一金属层上电镀形成第二金属层；其中，第二金属层包括多个间隔分布的柱体结构以及围设于多个柱体结构外周的边框结构；边框结构上开设有相变介质注入口。
8.在第二金属层上形成金属盖板，以使金属盖板、边框结构以及第一金属层共同构成腔室。
9.经相变介质注入口向腔室内灌注相变介质，并封闭腔室。
10.本技术采用电镀增材的方式在基材板上形成内部具有多个间隔分布的柱体结构的腔室，实现了一体成型制备具有微结构腔室(即散热器件)的封装基板，无需通过tim连接基材板和真空腔均热板(vc)器件，有效避免了由于设置tim而导致的基材板与真空腔均热板(vc)之间的热阻较大的情况。
11.腔室内部的多个柱体结构形成毛细结构且腔室内部含有相变介质，使得一体成型制备的具有微结构腔室的封装基板形成同时具有热管(hp)和真空腔均热板(vc)的结构，使得热量可以同时在空间xyz三个方向上都能够快速扩散以实现快速导热，进而实现有效降低封装基板将功率器件的热量传导至散热器件的热阻，使得单位体积可以封装更高的功率
密度的功率器件。
12.此外，采用电镀增材的方式，可以有效形成高比表面积的柱体结构，可以有效控制腔室的厚度至任意厚度，也可以有效控制腔室的外形以及腔室内柱体的形状，使得制备得到的封装基板的适用范围更广。
13.在本技术第一方面的一些实施例中，基材板包括作为基底的陶瓷材料，第一金属层覆盖于基底上。
14.陶瓷材料的导热系数高、绝缘性能好以及物理化学性质稳定；陶瓷材料的热膨胀系数小，与芯片等功率器件的热膨胀系数接近；且陶瓷材料具有一定的刚性，有利于避免电镀时冷热温度变化而导致基材板的变形进而影响腔室内微结构的形状的现象，进而有利于使得热源快速扩散至整个基板，从而大大减少热阻。
15.在本技术第一方面的一些实施例中，第一金属层覆盖于基底上的方法包括：采用溅射或气相沉积的方式在基底的表面形成第一金属层。
16.由于基底的材质为绝缘的陶瓷材料，采用溅射或气相沉积的方式可实现在绝缘的基底上形成第一金属层，且使得基底与第一金属层之间的连接力较强，进而有利于提高一体成型制备的具有微结构腔室的封装基板的结构稳定性。
17.在本技术第一方面的一些实施例中，形成第二金属层的步骤包括：采用绝缘材料对第一金属层进行局部遮挡并形成露出第一金属层的第一图形区域，然后对基材板进行电镀以将第一图形区域的第一金属层加厚；其中，第一图形区域包括与柱体结构以及边框结构所对应的图形区域。
18.在形成金属盖板的步骤与向腔室内灌注相变介质的步骤之间还包括：去除绝缘材料。
19.采用上述方式，可以有效实现电镀形成具有多个间隔分布的柱体结构以及围设于多个柱体结构外周的边框结构的第二金属层。
20.在本技术第一方面的一些实施例中，形成第二金属层的步骤包括：在第一金属层上覆盖第一曝光显影膜，曝光显影得到露出第一金属层的第一图形区域；然后对基材板进行电镀以将第一图形区域的第一金属层加厚。
21.在形成金属盖板的步骤与向腔室内灌注相变介质的步骤之间还包括：去除腔室内和腔室外的第一曝光显影膜。
22.利用曝光显影原理，可以有效形成待镀图形，进而可以实现电镀形成具有多个间隔分布的柱体结构以及围设于多个柱体结构外周的边框结构的第二金属层。
23.在本技术第一方面的一些实施例中，形成金属盖板的步骤包括：采用物理气相沉积的方式在第二金属层上形成第三金属层，在第三金属层上覆盖第二曝光显影膜，曝光显影得到覆盖第三金属层的第二图形区域；刻蚀第三金属层的未被覆盖的区域，然后去除第二曝光显影膜。
24.在第三金属层上覆盖第三曝光显影膜，曝光显影得到露出第三金属层的第三图形区域，然后对第三金属层进行电镀以将第三图形区域的第三金属层加厚，去除第三曝光显影膜，得到金属盖板；其中，第二图形区域和第三图形区域均为与边框结构的边缘所对应的图形区域。
25.在本技术第一方面的一些实施例中，在去除第一曝光显影膜的步骤与向腔室内灌
注相变介质的步骤之间还包括：刻蚀位于边框结构区域外的第一金属层。
26.在本技术第一方面的一些实施例中，形成金属盖板的步骤包括：在第二金属层上焊接金属盖板。
27.在本技术第一方面的一些实施例中，在形成第二金属层的步骤与形成金属盖板的步骤之间还包括：刻蚀位于边框结构区域外的第一金属层。
28.在本技术第一方面的一些实施例中，封闭腔室的方法包括：压焊金属盖板的远离第二金属层的表面，以使相变介质注入口不与腔室连通。
29.通过压焊金属盖板的远离第二金属层的表面的方式，以使相变介质注入口不与腔室连通，使得不会形成突出的灌注结构，使得制备得到的封装基板的适用范围更广。
30.在本技术第一方面的一些实施例中，边框结构上开设的相变介质注入口的数量为两个，封闭腔室的方法包括：使用外接泵连通两个相变介质注入口，以使腔室内的相变介质能够循环流动。
31.上述设置方式，可以使得相变介质在腔室内能够循环流动，有利于进一步提高散热效果。
32.在本技术第一方面的一些实施例中，定义基底的厚度方向的两表面分别为第一表面和第二表面，当所述第一表面和所述第二表面上均覆盖第一金属层时，第二表面的腔室形成电路结构；其中，第二表面上的第一金属层的形状与电路结构的形状对应。
33.上述设置方式，可以使得基材板用于安装芯片等功率器件的一侧的电路结构内部具有用于散热的微结构腔室，电路与芯片等功率器件连接后，可以更加直接地对功率器件进行散热，有效减小热阻，使得单位体积可以封装更高的功率密度的功率器件。
34.第二方面，本技术提供一种具有微结构腔室的封装基板，包括：
35.基材板，基材板具有第一金属层。
36.第二金属层，第二金属层以电镀的形式形成于第一金属层上；其中，第二金属层包括多个间隔分布的柱体结构以及围设于多个柱体结构外周的边框结构。
37.金属盖板，金属盖板位于第二金属层上，且金属盖板、边框结构以及第一金属层共同构成腔室；以及
38.相变介质，相变介质填充于腔室内。
39.本技术提供的具有微结构腔室的封装基板，可以实现有效降低封装基板将功率器件的热量传导至散热器件的热阻，使得单位体积可以封装更高的功率密度的功率器件。
40.在本技术第二方面的一些实施例中，基材板的厚度方向的两个表面上均具有腔室，且腔室内均填充有相变介质；基材板的厚度方向的其中一表面上的腔室构成电路结构。
41.上述设置方式，可以使得基材板用于安装芯片等功率器件的一侧的电路结构内部具有用于散热的微结构腔室，电路与芯片等功率器件连接后，可以更加直接地对功率器件进行散热，有效减小热阻，使得单位体积可以封装更高的功率密度的功率器件。
附图说明
42.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这
些附图获得其他相关的附图。
43.图1示出了本技术提供的具有微结构腔室的封装基板的制备方法的流程图。
44.图2示出了本技术提供的第一示例中的在第一金属层上形成第二金属层的示意图。
45.图3示出了本技术提供的第二示例中的在第一金属层上形成第二金属层的示意图。
46.图4示出了本技术提供的第一示例中的在第二金属层上形成金属盖板的示意图。
47.图5示出了本技术提供的第一示例中的封闭腔室的示意图。
48.图6示出了本技术提供的第三示例中的封闭腔室的示意图。
49.图标：100-基底；200-第一金属层；300-第二金属层；310-柱体结构；320-边框结构；321-相变介质注入口；330-灌注通道；331-压焊处；400-金属盖板；410-压焊封口；500-第三金属层；600-vc；700-hp。
具体实施方式
50.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
51.图1示出了本技术提供的具有微结构腔室的封装基板的制备方法的流程图，请参阅图1，具有微结构腔室的封装基板的制备方法包括：
52.s10，提供具有第一金属层200的基材板。
53.封装基板中的基材板厚度方向的两侧分别用于设置散热器件和功率器件，设置有功率器件的一侧还需要设置电路结构。
54.在本技术中，第一金属层200是形成具有微结构腔室(即散热器件)的基础。基材板包括基底100和覆盖于基底100的表面的第一金属层200。
55.在本技术中，基底100厚度方向的至少一表面上具有第一金属层200。“基底100厚度方向的至少一表面上具有第一金属层200”是指：基底100用于设置散热器件的表面具有第一金属层200；或，基底100用于设置散热器件的表面以及用于设置功率器件的表面上均具有第一金属层200。
56.在本技术中，基底100的材质为陶瓷材料。陶瓷材料的导热系数高、绝缘性能好以及物理化学性质稳定；陶瓷材料的热膨胀系数小，与芯片等功率器件的热膨胀系数接近；且陶瓷材料具有一定的刚性，有利于避免电镀时冷热温度变化而导致基材板的变形进而影响腔室内微结构的形状的现象，进而有利于使得热源快速扩散至整个基板，从而大大减少热阻。
57.作为示例性地，陶瓷材料包括金属氧化物、金属氮化物以及非金属氮化物中的至少一种。金属氧化物可以选自al2o3，金属氮化物可以选自aln，非金属氮化物可以选自si3n4。陶瓷材料也不限于上述物质，本技术不做限定。
58.在本技术中，第一金属层200的厚度为0.2-2μm，有利于后续形成的第二金属层300的结构更加稳定。
59.作为示例性地，第一金属层200的厚度可以0.2μm、0.5μm、0.7μm、1μm、1.5μm或者2μm等等。
60.进一步地，在本技术中，由于基底100的材质为陶瓷材料，在基底100上形成第一金属层200的方法包括：采用溅射或气相沉积的方式在基底100的表面形成第一金属层200。溅射或气相沉积的方式可实现在绝缘的基底100上形成第一金属层200，且使得基底100与第一金属层200之间的连接力较强，进而有利于提高一体成型制备的具有微结构腔室的封装基板的结构稳定性。
61.作为示例性地，当采用气相沉积的方式在基底100的表面形成第一金属层200时，可以是化学气相沉积(cvd)或物理气相沉积(pvd)，本技术不做限定。
62.在本技术的实施例中，在基底100上形成第一金属层200的方法包括依次在基底100上溅射或气相沉积200-500nm的钛层和200-1500nm的铜层，形成1-2μm的第一金属层200。
63.再进一步地，在一些可行的实施例中，在基底100表面上形成第一金属层200之前，还包括对基底100进行清洁预处理。清洁预处理包括对基底100进行碱洗、水洗、酸洗、水洗以及烘干处理，以除油、除氧化以及除杂质。
64.当基底100厚度方向的两表面上均具有第一金属层200时，基底100厚度方向的其中一表面的微结构腔室用于形成电路结构；此情况下，第一金属层200的形状与电路结构的形状对应，且基底100的材质为陶瓷材料等绝缘材料。
65.s20，在第一金属层200上电镀形成包括多个间隔分布的柱体结构310以及围设于多个柱体结构310外周的边框结构320的第二金属层300。
66.承上所述，“基底100厚度方向的至少一表面上具有第一金属层200”是指：基底100用于设置散热器件的表面具有第一金属层200；或，基底100用于设置散热器件的表面以及用于设置功率器件的表面上均具有第一金属层200。
67.在本技术中，定义“在基底100用于设置散热器件的表面形成第一金属层200”为第一示例，定义“在基底100用于设置功率器件的表面上形成第一金属层200”为第二示例。
68.图2示出了本技术提供的第一示例中的在第一金属层200上形成第二金属层300的示意图，图3示出了本技术提供的第二示例中的在第一金属层200上形成第二金属层300的示意图，请参阅图2和图3，第二金属层300包括多个间隔分布的柱体结构310以及围设于多个柱体结构310外周的边框结构320；多个柱体结构310用于形成微结构腔室中的毛细结构以实现散热导热。边框结构320上设置有用于后续对腔室内灌注相变介质的相变介质注入口321，以便于微结构腔室中的相变介质发挥导热散热作用。
69.在第二示例中，第二金属层300中的边框结构320的边缘即为电路结构的边缘，使得微结构腔室本身即构成电路结构，可以使得基材板用于安装芯片等功率器件的一侧的电路结构内部具有用于散热的微结构腔室，电路与芯片等功率器件连接后，可以更加直接地对功率器件进行散热，有效减小热阻，使得单位体积可以封装更高的功率密度的功率器件。
70.进一步地，在本技术中，第二金属层300还包括设置于边框结构320围设的区域内部并与相变介质注入口321连通的灌注通道330，便于灌注相变介质以及便于后续封闭腔室。
71.在第一金属层200上形成第二金属层300，采用电镀增材的方式在基材板上形成包
括多个间隔分布的柱体结构310以及围设于多个柱体结构310外周的边框结构320的第二金属层300，可以有效形成高比表面积的柱体结构310，可以有效控制柱体结构310以及边框结构320在第一金属层200上的高度，特别是可以形成柱体结构310以及边框结构320在第一金属层200上的高度小于100μm的精细结构；也可以有效控制柱体结构310以及边框结构320的形状，使得制备得到的封装基板的适用范围更广。
72.需要说明的是，本技术不对第二金属层300中的柱体结构310的数量、多个柱体结构310间的分布间隙、柱体结构310的高度、柱体结构310的形状以及边框结构320的形状进行限定，上述设置均可根据实际情况进行调整。
73.形成第二金属层300的步骤包括：采用绝缘材料对第一金属层200进行局部遮挡并形成露出第一金属层200的第一图形区域，然后对基材板进行电镀以将第一图形区域的第一金属层200加厚，得到第二金属层300；其中，第一图形区域包括与柱体结构310以及边框结构320所对应的图形区域。在后续形成金属盖板的步骤与向腔室内灌注相变介质的步骤之间还包括：去除绝缘材料。
74.采用上述方式，可以有效实现电镀形成具有多个间隔分布的柱体结构310以及围设于多个柱体结构310外周的边框结构320的第二金属层300。
75.在本技术中，在第一金属层200上形成第二金属层300的步骤包括：在第一金属层200上覆盖第一曝光显影膜，曝光显影得到露出第一金属层200的第一图形区域；然后对基材板进行电镀以将第一图形区域的第一金属层200加厚，得到第二金属层300；其中，第一图形区域包括与柱体结构310以及边框结构320所对应的图形区域。
76.利用曝光显影原理，可以有效形成待镀图形，进而可以实现电镀形成具有多个间隔分布的柱体结构310以及围设于多个柱体结构310外周的边框结构320的第二金属层300。
77.进一步地，在第一金属层200上覆盖第一曝光显影膜还包括对第一金属层200的表面进行粗化处理，以使得第一曝光显影膜可以稳定附着于第一金属层200的表面。
78.需要说明的是，在本技术中，在第一金属层200上覆盖第一曝光显影膜以及对基材板进行电镀以将第一图形区域的第一金属层200加厚的步骤可以重复多次，直到柱体结构310以及边框结构320的高度达到预设高度；此外，由于使用第一曝光显影膜，后续在形成金属盖板400的步骤与向腔室内灌注相变介质的步骤之间还包括：去除腔室内和腔室外的第一曝光显影膜。
79.当仅在基材板用于设置散热器件的表面形成第一金属层200时，基材板用于设置功率器件的表面可以预先设置有电路结构，也可以同样采用曝光显影并电镀增材的方式在基材板用于设置功率器件的表面形成电路，本技术不做限定。
80.定义“在基底100用于设置散热器件的表面同时形成热管和真空腔均热板”的方案为第三示例，第三示例中，第一金属层200的表面被划分为第一区域(图中未示出)和第二区域(图中未示出)，第二金属层300包括围设于第一金属层200的边缘的边框结构320，第一区域内设置柱体结构310，第二区域内不设置柱体结构310，且位于第二区域的边框结构320上设置有相变介质注入口321。第一区域上的第二金属层300用于形成真空腔均热板(vc)，第二区域上的第二金属层300用于形成热管(hp)，即相变介质注入口321设置在热管上。
81.s30，在第二金属层300上形成金属盖板400，以使金属盖板400、边框结构320以及第一金属层200共同构成腔室。
82.图4示出了本技术提供的第一示例中的在第二金属层300上形成金属盖板400的示意图，请参阅图2至图4，金属盖板400覆盖于第二金属层300上，以使得金属盖板400、边框结构320以及第一金属层200共同构成具有微结构的腔室。
83.在本技术中，形成金属盖板400的步骤包括：采用物理气相沉积(pvd)的方式在第二金属层300上形成第三金属层500，在第三金属层500上覆盖第二曝光显影膜，曝光显影得到覆盖第三金属层的第二图形区域；刻蚀第三金属层500的未被覆盖的区域，去除第二曝光显影膜。然后在第三金属层500上覆盖第三曝光显影膜，曝光显影得到露出第三金属层500的第三图形区域，然后对第三金属层500进行电镀以将第三图形区域的第三金属层500加厚，去除第三曝光显影膜，得到金属盖板400；其中，其中，第二图形区域和第三图形区域均为与边框结构320的边缘所对应的图形区域。
84.作为示例性地，去除第二曝光显影膜的步骤包括物理研磨处理去除。
85.形成金属盖板400的步骤也可以包括：采用物理气相沉积(pvd)的方式在第二金属层300上形成第三金属层500；采用绝缘材料对第三金属层500进行局部遮挡并形成覆盖第三金属层500的第二图形区域，刻蚀第三金属层500的未被覆盖的区域；然后采用绝缘材料对第三金属层500进行局部遮挡并形成露出第三金属层500的第三图形区域，然后对第三金属层500进行电镀以将第三图形区域的第三金属层500加厚，得到金属盖板400；其中，第二图形区域和第三图形区域均为与边框结构320的边缘所对应的图形区域。
86.在其他可行的实施例中，形成金属盖板400的步骤也可以包括：在第二金属层300上直接焊接金属盖板400。作为示例性地，焊接方式可以直焊、激光焊、电阻焊以及超声焊等。
87.进一步地，在第二金属层300上直接焊接的金属盖板400的形状与第二金属层300的边框结构320的边缘形状一致。
88.采用本技术提供的制备方法，实现了一体成型制备具有微结构腔室(即散热器件)的封装基板，无需通过tim连接基材板和vc，有效避免了由于设置tim而导致的基材板与vc之间的热阻较大的情况。
89.承上所示，在基材板用于设置功率器件的表面上形成第一金属层200时，第二金属层300中的边框结构320的边缘即为电路结构的边缘；此时，位于基材板用于设置功率器件的表面上的腔室即形成电路结构。
90.需要说明的是，在一些可行的实施例中，在第二金属层300上形成金属盖板400之前，还包括对第二金属层300的表面进行整平处理以及清洁处理。
91.s40，刻蚀位于边框结构320区域外的第一金属层200。
92.需要说明的是，当采用在第二金属层300上直接焊接金属盖板400的方式时，刻蚀位于边框结构320外的第一金属层200的步骤(即s40)位于s30之前进行。
93.s50，经相变介质注入口321向腔室内灌注相变介质，并封闭腔室。
94.经相变介质注入口321向腔室内灌注相变介质，并封闭腔室的步骤需要在真空条件下进行。
95.在本技术中，相变介质为纯水。在其他可行的实施例中，相变介质也可以为现有技术中均热板中常采用的相变介质，本技术不做限定。
96.封闭腔室的方法包括：压焊金属盖板400的远离第二金属层300的表面，以使相变
介质注入口321不与腔室连通。通过压焊金属盖板400的远离第二金属层300的表面的方式，以使相变介质注入口321不与腔室连通，使得不会形成突出的灌注结构，使得制备得到的封装基板的适用范围更广。
97.腔室内部的多个柱体结构310形成毛细结构且腔室内部含有相变介质，使得制备的具有微结构腔室的封装基板形成同时具有热管(hp)和真空腔均热板(vc)的结构，使得热量可以同时在空间xyz三个方向上都能够快速扩散以实现快速导热，进而实现有效降低封装基板将功率器件的热量传导至散热器件的热阻，使得单位体积可以封装更高的功率密度的功率器件。
98.图5示出了本技术提供的第一示例中的封闭腔室的示意图，其中，图5中a指向的虚线框部分为剖视部分，请参阅图4和图5，由于本技术的第二金属层300中还设置有灌注通道330，在本技术中，对金属盖板400远离第二金属层300的表面处的与灌注通道330对应的区域(即图5中的压焊处331)进行压焊形成压焊封口410，使得灌注通道330处被封堵，进而实现相变介质注入口321不与腔室连通。
99.在其他可行的实施例中，可以对金属盖板400远离第二金属层300的表面处的与相变介质注入口321对应的区域进行压焊，使得相变介质注入口321处被封堵。
100.图6示出了本技术提供的第三示例中的封闭腔室的示意图，在图6所述的第三实例中，腔室具有vc600和两个均与vc600连通的hp700，且两个hp700上分别设置一个相变介质注入口321，此时封闭腔室的方法包括：使用外接泵(图中未示出)连通两个相变介质注入口321，以使腔室为与外界封闭的状态且腔室内的相变介质能够循环流动。上述设置方式，可以使得相变介质在腔室内能够循环流动，有利于进一步提高散热效果。
101.进一步地，此时，相变介质可以为水或者油等。
102.需要说明的是，在其他可行的实施方式中，也可以不是如图6所示的示例，只要边框结构320上开设的相变介质注入口321的数量为两个，封闭腔室的方法就可以采用：使用外接泵连通两个相变介质注入口321，以使腔室为与外界封闭的状态且腔室内的相变介质能够循环流动。
103.在向腔室内灌注相变介质之前，还包括对覆盖金属盖板400的整体结构进行热处理，以去除应力。
104.在密闭腔室后，还包括对形成微结构腔室的封装基板的表面进行钝化处理(例如形成有机保焊膜等)或者进行镀覆其他金属。
105.本技术还提供一种具有微结构腔室的封装基板，采用上述提供的封装基板的制备方法制得。
106.本技术还提供一种具有微结构腔室的封装基板，包括：
107.基材板，基材板具有第一金属层。
108.第二金属层，第二金属层以电镀的形式形成于第一金属层上；其中，第二金属层包括多个间隔分布的柱体结构以及围设于多个柱体结构外周的边框结构。
109.金属盖板，金属盖板位于第二金属层上，且金属盖板、边框结构以及第一金属层共同构成腔室；以及
110.相变介质，相变介质填充于腔室内。本技术提供的具有微结构腔室的封装基板，可以实现有效降低封装基板将功率器件的热量传导至散热器件的热阻，使得单位体积可以封
装更高的功率密度的功率器件。
111.进一步地，基材板的厚度方向的两个表面上均具有腔室，且腔室内均填充有相变介质；基材板的厚度方向的其中一表面上的腔室构成电路结构。
112.以下结合实施例对本技术的具有微结构腔室的封装基板及其制备方法的特征和性能作进一步的详细描述。
113.实施例1
114.本实施例提供一种具有微结构腔室的封装基板，其采用如下方法制备：
115.(1)清洁基底的表面，定义基底厚度方向的两个表面分别为第一表面和第二表面。
116.在基底的第一表面上依次溅射厚度为300nm钛层和厚度为800nm的铜层，得到位于第一表面的第一金属层。
117.在基底的第二表面上依次溅射厚度为200nm钛层和厚度为1000nm的铜层，得到位于第二表面的第一金属层。
118.其中，基底的厚度为0.3mm，基底的材质为氮化硅(si3n4)。
119.(2)在第一表面的第一金属层上覆盖一层曝光显影膜，曝光显影后露出第一金属层的第一图形区域；在第二表面的第一金属层上覆盖一层曝光显影膜，曝光显影后露出第一金属层的电路形状区域。
120.然后对基底的第一表面和第二表面同时进行电镀铜，以将第一图形区域的第一金属层加厚，得到厚度为200μm的第二金属层，并以将电路图形区域的第一金属层加厚，得到厚度为0.1mm的电路结构。
121.其中，第二金属层包括多个柱体结构、围设于多个柱体结构外周的边框结构以及设置于边框结构围设的区域内的灌注通道；边框结构上开设有相变介质注入口，且相变介质注入口与灌注通道连通。
122.(3)对第二金属层进行整平和清洁处理，然后在第二金属层上焊接与第二金属层的边框结构的边缘形状一致的铜板(即金属盖板)，以使铜板、边框结构以及第一金属层共同构成腔室。
123.(4)去除腔室内和腔室外的曝光显影膜。刻蚀第一表面的在边框结构区域外的第一金属层，刻蚀第二表面的在电路结构区域外的第一金属层。真空条件下经相变介质注入口向腔室内灌注纯水，对金属盖板远离第二金属层的表面处的与灌注通道对应的区域进行压焊，使得灌注通道处被封堵。
124.实施例2
125.本实施例提供一种具有微结构腔室的封装基板，其采用如下方法制备：
126.(1)清洁基底的表面，定义基底厚度方向的两个表面分别为第一表面和第二表面。
127.在基底的第一表面上依次厚度为300nm钛层和厚度为800nm的铜层，得到位于第一表面的第一金属层。
128.在基底的第二表面上依次溅射厚度为200nm钛层和厚度为1000nm的铜层，得到位于第二表面的第一金属层。
129.其中，基底的厚度为0.5mm，基底的材质为氮化铝(aln)。
130.(2)在第一表面的第一金属层上覆盖第一曝光显影膜，曝光显影后露出第一金属层的第一图形区域；在第二表面的第一金属层上覆盖一层曝光显影膜，曝光显影后露出第
一金属层的电路形状区域。
131.然后对基底的第一表面和第二表面同时进行电镀铜，以将第一图形区域的第一金属层加厚，得到厚度为200μm的第二金属层，并以将电路图形区域的第一金属层加厚，得到厚度为0.1mm的电路结构。
132.其中，第二金属层包括多个柱体结构、围设于多个柱体结构外周的边框结构以及设置于边框结构围设的区域内的灌注通道；边框结构上开设有相变介质注入口，且相变介质注入口与灌注通道连通。
133.(3)采用pvd方式在第二金属层上形成厚度为1μm的第三金属层(材质为铜)；在第三金属层上覆盖第二曝光显影膜，曝光显影得到覆盖第三金属层的第二图形区域；刻蚀第三金属层的未被覆盖的区域，去除第二曝光显影膜。然后在第三金属层上覆盖第三曝光显影膜，曝光显影后露出第三金属层的第三图形区域，然后对第三金属层进行电镀铜以将第三图形区域的第三金属层加厚，去除第三曝光显影膜，得到厚度为100μm的金属盖板。
134.其中，第二图形区域和第三图形区域均为与边框结构的边缘所对应的图形区域。
135.(4)去除腔室内和腔室外的第一曝光显影膜。刻蚀第一表面的在边框结构区域外的第一金属层，刻蚀第二表面的在电路结构区域外的第一金属层。真空条件下经相变介质注入口向腔室内灌注纯水，对金属盖板远离第二金属层的表面处的与灌注通道对应的区域进行压焊，使得灌注通道处被封堵。
136.实施例3
137.本实施例提供一种具有微结构腔室的封装基板，其采用如下方法制备：
138.(1)清洁基底的表面，定义基底厚度方向的两个表面分别为第一表面和第二表面。第一表面用于安装散热器件，第二表面用于安装功率器件。
139.在基底的第一表面上依次沉积厚度为300nm钛层和厚度为800nm的铜层，得到位于第一表面的第一金属层。
140.在基底的第二表面上依次沉积厚度为200nm钛层和厚度为1000nm的铜层，得到位于第二表面的第一金属层。
141.其中，基底的厚度为0.254mm，基底的材质为氮化硅(si3n4)。
142.(2)在第一表面和第二表面的第一金属层上均覆盖第一曝光显影膜，曝光显影后露出第一金属层的第一图形区域；然后对基底进行电镀铜以将第一图形区域的第一金属层加厚，得到第二金属层。
143.其中，第二金属层包括多个柱体结构、围设于多个柱体结构外周的边框结构以及设置于边框结构围设的区域内的灌注通道；边框结构上开设有相变介质注入口，且相变介质注入口与灌注通道连通。
144.用于安装散热器件的一侧的第二金属层的厚度为150μm。用于安装功率器件的一侧的第二金属层的厚度为150μm，且用于安装功率器件的一侧的边框结构的边缘即为电路结构的边缘。
145.(3)采用pvd方式在第二金属层上形成第三金属层(材质为铜)；在第三金属层上覆盖第二曝光显影膜，曝光显影得到覆盖第三金属层的第二图形区域；刻蚀第三金属层的未被覆盖的区域，去除第二曝光显影膜。然后在第三金属层上覆盖第三曝光显影膜，曝光显影后露出第三金属层的第三图形区域，然后对第三金属层进行电镀铜以将第三图形区域的第
三金属层加厚，去除第三曝光显影膜，得到的金属盖板。
146.其中，第二图形区域和第三图形区域均为与边框结构的边缘所对应的图形区域。用于安装散热器件的一侧的第三金属层的厚度为1μm，用于安装散热器件的一侧的金属盖板的厚度为150μm。用于安装功率器件的一侧的第三金属层的厚度为1μm，用于安装功率器件的一侧的金属盖板的厚度为150μm。
147.(4)去除腔室内和腔室外的第一曝光显影膜。刻蚀第一表面和第二表面的位于边框结构区域外的第一金属层。真空条件下经相变介质注入口向腔室内灌注纯水，对金属盖板远离第二金属层的表面处的与灌注通道对应的区域进行压焊，使得灌注通道处被封堵。
148.综上，本技术提供的具有微结构腔室的封装基板的制备方法，可以有效降低封装基板将功率器件的热量传导至散热器件的热阻，使得单位体积可以封装更高的功率密度的功率器件。
149.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。