[發明專利]一種覆銅陶瓷基板拉力測試樣品制備方法

有效

• 申請號: 202010512898.6
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111751177B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 王斌;賀賢漢;孫泉;葛荘;崔龍;歐陽鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇富樂華半導體科技股份有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/32;G01N1/34
• 代理公司: 上海申浩律師事務所 31280
• 代理人: 趙建敏

本發明涉及一種覆銅陶瓷基板拉力測試樣品制備方法，包括如下步驟：A、銅條預制：銅片前處理后進行貼膜和曝光，過DES線(顯影、蝕刻和退膜)后，切割包裝備用，其中，曝光過程中采用定制條形菲林；B、瓷條預制：瓷片表面除油及表面粗化后，沿平行于瓷片短邊方向進行切割；C、銅瓷條裝夾：將銅條和瓷條以一定比例對應，進行產品燒結，出爐后得到覆銅陶瓷基板拉力測試樣品。通過預制工藝節約銅片、瓷片、干膜等用材量，顯著降低了材料成本，并降低了設備的損耗，可快速檢測樣品的剝離強度，縮短產品交付周期，同時顯著降低了每樣耗時，節約了大量人工成本。

技術領域

本發明涉及半導體基板制備技術領域，具體涉及一種適用于拉力測試的覆銅陶瓷基板拉力測試樣品制備方法。

背景技術

覆銅陶瓷基板是電力電子領域功率模塊最為優良的封裝材料，因其生產加工工藝的不同主要可分為直接覆銅陶瓷基板(DCB或稱DBC)和活性金屬釬焊陶瓷基板(AMB)，DCB工藝是指利用銅的含氧共晶液直接將銅敷接在陶瓷上，AMB是指釬焊料將陶瓷板和金屬銅箔燒結在一起。相較而言，AMB覆銅板具有更高的可靠性和更優異的性能，但價格更高。

IGBT模塊技術已經發展到第六代溝槽柵場截止型，對IGBT模塊封裝技術要求也越來越高，特別是電動汽車用IGBT模塊封裝提出了高可靠、小型化、散熱好、載流能力強等要求。因此，AMB覆銅板將成為未來市場上的主流產品。隨著AMB覆銅板制造工藝的突破、完善、工業化，制約AMB覆銅板大規模量產和市場占有率快速提升的主要因素由技術瓶頸轉向生產成本。

AMB覆銅陶瓷基板的性能破壞性測試主要包括拉力測試及冷熱循環可靠性測試，其中拉力測試需要制備測試條，目前測試條的制備方法均主要包括如下步驟：1)燒結、測試條樣品出爐；2)前處理；3)貼膜、曝光；4)過DES線(顯影、蝕刻、退膜)；5)激光切割取樣；6)拉力測試。其流程與制備覆銅陶瓷基板產品的流程相同，導致樣品流程繁瑣、耗時長、材料成本高。

因此，提出一種降本增效的覆銅陶瓷基板拉力測試樣品制備新方法非常必要。

發明內容

為解決現有技術的不足，實現拉力測試樣品的快速制備，本發明提供了一種覆銅陶瓷基板拉力測試樣品制備方法，通過引入預制工藝，先提前預制銅條和瓷條，然后燒結，出爐即可測試樣品，成本低、耗時短、實用性強。為了實現上述目的，本發明通過以下技術方案實施：

本發明提供的覆銅陶瓷基板拉力測試樣品制備方法，包括如下步驟：A、銅條預制：銅片前處理后進行貼膜和曝光，過DES線(顯影、蝕刻和退膜)后，切割包裝備用，其中，曝光過程中采用定制條形菲林；B、瓷條預制：瓷片表面除油及表面粗化后，沿平行于瓷片短邊方向進行切割；C、銅瓷條裝夾：將銅條和瓷條以一定比例對應，進行產品燒結，出爐后得到覆銅陶瓷基板拉力測試樣品。

其中，在步驟A中，

銅片前處理包括除油和防氧化清洗兩個步驟。除油步驟中，采用除油劑和純水去除銅片表面的油污和雜質，除油劑包括硫酸30-50g/L，檸檬酸10-20g/L，表面活性劑0.1-1g/L，其余為水，處理時間為3～5min，除油后純水浸洗時間為1～2min，溫度為15～25℃；防氧化清洗步驟中，防氧化劑以有機酸、雙氧水、苯并咪唑衍生物、苯并三氮唑衍生物鹽為主要成分，處理時間為3～10min，溫度為15～25℃，可通過購買途徑獲得。

曝光時所采用的條形菲林中黑色條寬0.5mm-1mm，黑色條間距為2mm-4mm；蝕刻后每條銅條寬度為2mm-4mm，銅條長度為110mm-150mm，銅條厚度為0.12mm-0.80mm；采用激光切割方式或沖壓裁剪方式制備銅條；采用真空包裝或在氮氣柜中保存的方式，對預制銅條進行包裝備用，如果銅條在4h內使用，可不進行真空包裝。