本技術涉及半導體器件領域，具體涉及一種陶瓷基板及陶瓷基板的制備方法。

背景技術：

1、陶瓷基板已成為大功率電力電子電路結構技術和互連技術的基礎材料。陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁或氮化鋁陶瓷基片表面上的特殊工藝板，所制成的超薄復合基板具有優(yōu)良的電絕緣性能、高導熱特性、優(yōu)異的軟n釬焊性和高的附著強度，并可像印刷電路板(printed?circuit?board，pcb)一樣能刻蝕出各種圖形，具有較強的載流能力。

2、由于陶瓷基板具有較強的載流能力，因此常用來搭載具有較高熱設計功耗(thermal?design?power，tdp)的器件。然而，tdp較高容易帶來較高的器件工作溫度，而器件的工作溫度對器件的性能、可靠性、壽命均會產(chǎn)生影響，因此需要進行對陶瓷基板進行散熱設計，以增強陶瓷基板和器件的散熱能力。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術提供一種陶瓷基板及陶瓷基板的制備方法，陶瓷基板內(nèi)含微流道和微泵，微泵驅(qū)動微流道中的冷卻介質(zhì)流動，無需外部提供動力的設備，能夠強化冷卻介質(zhì)和元器件的換熱。

2、第一方面，提供了一種陶瓷基板，該陶瓷基板中設置有微流道層和微泵，所述微流道層包括至少一個微流道，所述微流道用于容納冷卻介質(zhì)；所述微泵與所述微流道層的微流道連通，所述微泵用于驅(qū)動所述冷卻介質(zhì)的流動。

3、本技術提供的陶瓷基板內(nèi)含微流道和微泵，微泵驅(qū)動微流道中的冷卻介質(zhì)流動，無需外部提供動力的設備，能夠強化冷卻介質(zhì)和元器件的換熱，散熱能力強。

4、微流道層包括微流道區(qū)域和非微流道區(qū)域，微流道區(qū)域由微流道構成。

5、冷卻介質(zhì)可以是各類可流動液體或氣體，可以用于與陶瓷基板表面的元器件進行換熱，降低元器件的工作溫度。示例性的，冷卻介質(zhì)可以是水、液態(tài)氮、液態(tài)金屬、甲醇、乙醇、硅油等。

6、本技術對冷卻介質(zhì)的溫度范圍不做任何限定，若微流道層功能為冷卻則可以使用低于元器件工作溫度的冷卻介質(zhì)。例如，對于tdp為18w的芯片器件，使用-10℃冷卻水可以使芯片工作溫度在0℃以下。若微流道層的功能為控制陶瓷基板及各元器件的溫度，也可以使用高于元器件工作溫度的流體介質(zhì)，使得各器件各部分達到需要的熱設計溫度。

7、示例性的，微泵可以是壓電陶瓷泵，可以位于芯片等需要重點散熱的元器件附近，產(chǎn)生的射流具有較高的對流換熱系數(shù)，大量帶走芯片等元器件的熱量，散熱能力強。

8、結合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述微流道層的非微流道區(qū)域和所述微流道在第一方向上交錯分布，所述第一方向平行于所述陶瓷基板的表面，所述非微流道區(qū)域用于設置導電結構。

9、示例性的，非微流道區(qū)域可以用于設置導電通道，例如銅過孔或者其他金屬走線。

10、本技術提供的陶瓷基板中，微流道層的非微流道區(qū)域和微流道在平行于陶瓷基板表面的方向上交錯分布，陶瓷基板內(nèi)部的微流道層不影響陶瓷基板的互聯(lián)走線功能，能在提高散熱效率的同時，不造成額外的空間浪費。

11、結合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，還包括支撐層，與所述微流道層層疊設置，用于支撐所述微流道層。

12、本技術提供的陶瓷基板中支撐層與微流道層層疊設置，能夠提高陶瓷基板的穩(wěn)定性。

13、結合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述微流道層的遠離所述支撐層的一側用于設置元器件。

14、本技術提供的陶瓷基板中，元器件可以設置在微流道層的一側，元器件與冷卻介質(zhì)之間的距離較小，能夠減小熱阻，使得微流道中冷卻介質(zhì)大量帶走芯片等元器件的熱量，散熱能力強。

15、結合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述支撐層設置于所述微流道層的兩側，其中，所述微流道層的一側的所述支撐層用于設置元器件。

16、本技術提供的陶瓷基板中，元器件可以設置在支撐層的一側，在增強散熱能力的同時，能夠提高陶瓷基板的穩(wěn)定性和電學特性。

17、結合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述支撐層的遠離所述微流道層的一側用于設置元器件。

18、本技術提供的陶瓷基板中，元器件可以設置在支撐層的一側，在增強散熱能力的同時，能夠提高陶瓷基板的穩(wěn)定性。

19、結合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述微流道層的熱膨脹系數(shù)(coefficient?of?thermal?expansion，cte)與所述支撐層的cte的差值的絕對值小于預設閾值。

20、本技術提供的陶瓷基板中，微流道層和支撐層的cte一致或接近，可以降低異種材料通過焊接等連接方式在散熱過程中由于熱應力引起的開裂風險。同時，微流道層和支撐層可以采用相同的陶瓷原料制造，能夠一體化加工成型，提高陶瓷基板的制造效率。

21、結合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述微流道平行于所述陶瓷基板的表面的截面的形狀包括s型、并聯(lián)型、串并聯(lián)結合型、渦旋型、圓柱針肋型、凹槽陣列型中任意一種或者多種。

22、結合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述微流道的寬度或者直徑在10微米至10000微米的范圍內(nèi)。

23、結合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述微流道層包括入口和出口，所述冷卻介質(zhì)從所述入口進入所述微流道層，從所述出口流出所述微流道層。

24、本技術提供的陶瓷基板中，冷卻介質(zhì)從入口進入微流道層，從出口流出微流道層，能夠源源不斷的帶走熱量，提高散熱效率。

25、第二方面，提供了一種陶瓷基板的制備方法，包括：形成微流道層，所述微流道層包括至少一個微流道，所述微流道用于容納冷卻介質(zhì)；在所述微流道層設置微泵，所述微泵與所述微流道層的微流道連通，所述微泵用于驅(qū)動所述冷卻介質(zhì)的流動。

26、結合第二方面，在第二方面的某些實現(xiàn)方式中，所述微流道層的非微流道區(qū)域和所述微流道在第一方向上交錯分布，所述第一方向平行于所述陶瓷基板的表面，所述非微流道區(qū)域用于設置導電結構。

27、結合第二方面，在第二方面的某些實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：形成支撐層，與所述微流道層層疊設置，用于支撐所述微流道層。

28、結合第二方面，在第二方面的某些實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：在所述微流道層的遠離所述支撐層的一側設置元器件。

29、結合第二方面，在第二方面的某些實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：在所述微流道層的一側的所述支撐層設置元器件，其中，所述支撐層設置于所述微流道層的兩側。

30、結合第二方面，在第二方面的某些實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：在所述支撐層的遠離所述微流道層的一側設置元器件。

31、結合第二方面，在第二方面的某些實現(xiàn)方式中，所述微流道層的熱膨脹系數(shù)與所述支撐層的熱膨脹系數(shù)的差值的絕對值小于預設閾值。

32、結合第二方面，在第二方面的某些實現(xiàn)方式中，所述微流道平行于所述陶瓷基板的表面的截面的形狀包括s型、并聯(lián)型、串并聯(lián)結合型、渦旋型、圓柱針肋型、凹槽陣列型中任意一種或者多種。

33、結合第二方面，在第二方面的某些實現(xiàn)方式中，所述微流道的寬度或者直徑在10微米至10000微米的范圍內(nèi)。

34、結合第二方面，在第二方面的某些實現(xiàn)方式中，所述微流道層包括入口和出口，所述冷卻介質(zhì)從所述入口進入所述微流道層，從所述出口流出所述微流道層。

35、第三方面，提供了一種電子器件，包括元器件和第一方面及第一方面任意一種實現(xiàn)方式中所述的陶瓷基板，所述元器件設置于所述陶瓷基板之上。