[發明專利]一種陶瓷覆鋁板的制備方法以及由該方法得到的陶瓷覆鋁板

有效

• 申請號: 201210215110.0
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN103508745A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 林信平;周龍飛;張偉鋒
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C04B37/02
• 分類號: C04B37/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及陶瓷金屬化領域，更具體地說，涉及一種陶瓷覆鋁板及其制備方法。

背景技術

隨著微電子技術的迅速發展，電子器件趨于大功率、高密度、多功能化，電子線路的集成程度越來越高，電路工作時不可避免地產生大量熱量。為了防止電子元件因熱量聚集而損害，具有與半導體Si相匹配的熱膨脹系數、高熱穩定性、化學穩定性和低介電常數的陶瓷材料已成為目前業界應用最廣泛的電子基板材料。金屬陶瓷復合材料綜合了陶瓷的絕緣、高導熱，耐磨，耐腐蝕，耐高溫的特性，和金屬的導電，高導熱特性。

目前應用較為成熟的是陶瓷覆銅技術，該方法是在Cu-O共晶點很小的溫度范圍內將表面預氧化的銅板與陶瓷基板直接焊接在一起。如公開號CN101445386A的專利公開了一種陶瓷覆銅基板的制備方法，該方法包括在氧化氣氛下降氮化鋁陶瓷進行加熱，之后在惰性氣體氣氛下降氮化鋁陶瓷結合界面與銅箔的結合界面結合并進行共晶釬焊，其特征在于，該方法還包括在氧化氣氛下降氮化鋁陶瓷進行加熱后，在氮化鋁陶瓷的結合界面和/或銅箔的結合界面上涂敷氧化亞銅。該方法只能焊接0.3-0.6mm的銅板，無法對更厚或者更薄的銅板或其他金屬板進行焊接，DBC基板的耐冷熱沖擊、冷熱循環性能差，限制了其運用。

公開號為CN102040393A的中國專利公開了一種連接陶瓷和鋁或鋁合金的方法，包括如下步驟：1）使陶瓷的連接面上形成鋁合金1液膜，得到連接面覆有所述鋁合金1液膜的陶瓷；2）在所述連接面覆有所述鋁合金1液膜的陶瓷的鋁合金1液膜上放置純鋁或鋁合金2釬焊在一起；所述釬焊的溫度高于所述鋁合金1的熔化溫度且低于所述純鋁的熔點，或所述釬焊的溫度高于所述鋁合金1的熔化溫度且低于所述鋁合金2的熔化溫度。但是該方法需要采用特殊的專用設備，且步驟1中工藝溫度要求遠高于鋁的熔點，工藝控制非常復雜，鋁合金1液膜不僅需要二次加工，且其內部不致密，影響基板的散熱，導電性能。

發明內容

本發明為解決現有的陶瓷覆鋁板的剝離強度低的技術問題，提供一種剝離強度高的陶瓷覆鋁板的制備方法及該陶瓷覆鋁板。

本發明提供了一種陶瓷覆鋁板的制備方法，該方法包括以下步驟：

S1、軋制預處理：將金屬鋁板A和金屬鋁板B使用軋制的方法進行復合預處理得到金屬復合鋁板C；

S2、釬焊連接：將金屬復合鋁板C的金屬鋁板A的一面朝向陶瓷板，疊置于陶瓷板上，將兩者一起放入真空釬焊爐中進行釬焊即得到陶瓷覆鋁板；

其中，所述金屬鋁板A的熔點低于金屬鋁板B的熔點至少50℃。

本發明的方法將金屬鋁板B（鋁基板）和金屬鋁板A（俗稱焊料）軋制成整體板材，引入金屬鋁板的軋制預處理以后，焊料和鋁基板的總表面積比未軋制時降低了50%，清洗完之后表面形成氧化層的面積和概率大幅度降低。由于鋁基板和焊料已軋制成整體，在釬焊時，由傳統的三層疊放，變成兩層疊放，使焊接更有保障。因此制備的陶瓷覆鋁板界面連續性好，剝離強度高，可達180N/cm以上。????

具體實施方式

為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明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發明，并不用于限定本發明。

本發明提供了一種陶瓷覆鋁板的制備方法，該方法包括以下步驟：

S1、軋制預處理：將金屬鋁板A和金屬鋁板B使用軋制的方法進行復合預處理得到金屬復合鋁板C；

S2、釬焊連接：將金屬復合鋁板C的金屬鋁板A的一面朝向陶瓷板，疊置于陶瓷板上，將兩者一起放入真空釬焊爐中進行釬焊即得到陶瓷覆鋁板；

其中，所述金屬鋁板A的熔點低于金屬鋁板B的熔點至少50℃。

根據本發明所提供的陶瓷覆鋁板的制備方法，優選地，所述陶瓷板的厚度為0.3-1.5mm。

根據本發明所提供的陶瓷覆鋁板的制備方法，為了保證陶瓷覆鋁板的良好性能，優選地，所述金屬復合鋁板C的厚度為陶瓷板厚度的30-90%。由于陶瓷和金屬鋁的膨脹系數并不匹配，鋁層太厚則會使產品中積聚較大的應力，大大增加失效風險（一般是在進行冷熱沖擊時陶瓷斷裂，或者發生連接分離失效）。

根據本發明所提供的陶瓷覆鋁板的制備方法，優選地，所述金屬鋁板A的厚度為金屬復合鋁板C的厚度的5-20%。這是因為在真空高溫連接過程中A層處于熔融狀態，A層太薄則難以產生牢固連接；A層太厚，會使B層太薄，整體鋁層會產生變形；?且A層有可能完全擴散到B層，導致B也熔融或者膨脹。