[發明專利]一種納米銀漿提高陶瓷覆銅板可靠性的方法

有效

• 申請號: 201810445499.5
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108520855B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 張珊珊;楊會生;高克瑋;顏魯春;龐曉露;楊理航;萬曉玲;靳衛超
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種納米銀漿提高陶瓷覆銅板可靠性的方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：

步驟1.將陶瓷基片進行清洗；

步驟2.依次在步驟1處理后的陶瓷基片單面或雙面采用真空磁控濺射或離子鍍活性金屬層，Cu鍍層，并化學鍍銀，得到預金屬化的陶瓷基片；

步驟3：對金屬銅片進行酸洗，去除表面氧化物膜，得到具有新鮮表面的金屬銅片并對銅片化學鍍銀；

步驟：4.在沉積了金屬層的陶瓷基板兩側涂覆納米銀焊膏層和化學鍍銀銅箔裝卡后在真空爐中進行燒結；具體工藝為：

步驟4.1預金屬化的陶瓷基片上下表面涂覆納米銀焊膏層，進行預干燥處理，在150-200℃保溫0.5-2h，使納米銀焊膏中的有機溶劑和水分充分揮發并固化；

步驟4.2將固化后的陶瓷片對位裝配放入真空爐內，抽真空，當爐內真空度達到1×10^-3-5×10^-4Pa時開始加熱，同時加壓0.5-1MPa將爐內溫度加熱到300-400℃保溫1-3h，使粘結劑充分分解，然后再升溫至600-700℃保溫10-30min進行真空焊接；保溫結束后以10-20℃/min的速率快冷至700℃，之后隨爐冷卻至室溫即完成陶瓷金屬化；

所述銀焊膏為納米銀漿中有機溶劑和粘結劑制成的，所述納米銀漿的粒度為1-10nm，所述有機溶劑為松油醇，所述粘結劑為乙基纖維素。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1的具體工藝為：

步驟1.1將陶瓷基片在有機溶劑中進行超聲波清洗20-30min，去除陶瓷基片表面粘附的油漬污垢，

步驟1.2然后進行100-200℃干燥1-5h，使陶瓷基片表面的有機物和水份充分揮發, 并對陶瓷基片表面進行離子轟擊，使陶瓷基片表面達到原子級清潔。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2中的金屬層為Ti、Zr、Hf或Cr金屬中的一種。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中的陶瓷基片為陶AlN、Al₂O₃或Si₃N₄，其厚度為0.5mm-1mm。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3中的銅金屬片的厚度為0.15-0.5mm。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟2中所述金屬層厚度為100-200nm，濺射的Cu金屬層厚度為5-10μm。