[發明專利]一種氮化鋁陶瓷覆銅基板及其制備方法

有效

• 申請號: 201811119989.2
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN110937913B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 宋山青;徐強;吳波
• 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: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 鄭永勝;耿超

1.一種氮化鋁陶瓷覆銅基板，該氮化鋁陶瓷覆銅基板包括氮化鋁陶瓷基板和覆接于所述氮化鋁陶瓷基板至少一個表面上的銅箔，其特征在于，所述氮化鋁陶瓷基板和所述銅箔之間形成有界面結合層；所述界面結合層中含有CuAlO₂，所述界面結合層中還含有選自Al₂Zr₃O₉、Al₂Si₃O₉、AlCrO₃、Cu₂ZrO₃、Cu₂SiO₃和CuCrO₂中的一種或多種；其中所述銅箔的非覆接面形成有銅晶粒層；其中所述銅箔的雙側表面均進行預氧化；所述銅箔的預氧化包括：在流動的氮氧混合氣氣氛中進行，所述氮氧混合氣中氧氣的含量為300-3000ppm，所述氮氧混合氣的流量為0.2-10L/min；所述銅箔在流動的氮氧混合氣氣氛中以5-50℃/min速度升溫至400-900℃后保溫10-200min。

2.根據權利要求1所述的氮化鋁陶瓷覆銅基板，其中，所述界面結合層還含有選自ZrO₂、SiO₂和Cr₂O₃中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的氮化鋁陶瓷覆銅基板，其中，所述銅箔和所述氮化鋁陶瓷基板間的平均剝離強度為6.6-10N/mm。

4.根據權利要求1所述的氮化鋁陶瓷覆銅基板，其中，所述氮化鋁陶瓷覆銅基板的空洞面積占覆接面積的4%-8%；其中，所述空洞面積為界面結合層與銅箔之間所形成空洞的面積，所述覆接面積為氮化鋁陶瓷基板與銅箔之間覆接的面積。

5.根據權利要求1所述的氮化鋁陶瓷覆銅基板，其中，所述界面結合層的厚度為2-6μm。

6.根據權利要求1所述的氮化鋁陶瓷覆銅基板，其中，所述銅晶粒層中晶粒的粒徑為50-250μm。

7.根據權利要求1所述的氮化鋁陶瓷覆銅基板，其中，所述氮化鋁陶瓷基板的厚度為0.3-2.0mm、表面粗糙度為0.2-0.8μm；所述銅箔的厚度為0.1-1.0mm。

8.一種制備權利要求1-7中任意一項所述的氮化鋁陶瓷覆銅基板的方法，其特征在于，該方法包括：

S1、采用磁控濺射、真空蒸鍍或真空離子鍍的方法在氮化鋁陶瓷基板的至少一個表面鍍覆氧化物薄膜層，得到鍍膜氮化鋁陶瓷基板；其中，所述氧化物薄膜層含有選自ZrO₂、SiO₂和Cr₂O₃中的一種或多種；

S2、將步驟S1所得鍍膜氮化鋁陶瓷基板進行高溫熱氧化處理，得到熱氧化氮化鋁陶瓷基板；

S3、將步驟S2所得熱氧化氮化鋁陶瓷基板的鍍膜一面與經過預氧化的銅箔的氧化面進行覆接，制得形成有界面結合層的氮化鋁陶瓷覆銅基板。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述制備方法還包括步驟S1之前的預處理過程，所述預處理過程包括：將氮化鋁陶瓷基板依次進行超聲清洗、堿性溶液清洗、酒精清洗、水洗和干燥。

10.根據權利要求8所述的方法，其中，步驟S1中所述磁控濺射包括依次進行的抽真空、充氬氣和濺射，其中，抽真空至氣壓小于8.0×10^-3Pa，充氬氣至氣壓為5.0×10^-1Pa；

所述氧化物薄膜層的厚度為0.1-5μm。