[發明專利]一種用石墨烯對陶瓷表面粗化的方法及覆銅板的制作方法

有效

• 申請號: 202011545233.1
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112584627B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 黃明安;溫淦尹;鄧衛林
• 申請（專利權）人: 四會富仕電子科技股份有限公司
• 主分類號: H05K3/38
• 分類號: H05K3/38
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 巫苑明

本發明公開了一種用石墨烯對陶瓷表面粗化的方法及覆銅板的制作方法，所述用石墨烯對陶瓷表面粗化的方法包括以下步驟：將液相分散的石墨烯涂覆在陶瓷基材的表面上，而后揮發掉溶劑；將液堿涂覆在陶瓷基材的表面上；而后對陶瓷基材進行烘烤；然后對陶瓷基材進行超聲波清洗，得到粗化后的陶瓷基材。本發明方法通過增加石墨烯對陶瓷表面進行保護后再粗化，使其表面形成微觀的粗糙面，可大大提高陶瓷基材與金屬覆蓋層之間的結合力；并使利用該粗化后的陶瓷基材制作的覆銅板的結合力達到陶瓷基覆銅板的剝離強度要求。

技術領域

本發明涉及石墨烯應用和印制線路板制作技術領域，具體涉及一種用石墨烯對陶瓷表面粗化的方法及覆銅板的制作方法。

背景技術

石墨烯是一種由碳原子緊密堆積而成的二維晶體材料，其特殊的單原子層結構決定了它具有豐富而新奇的物理性質。

陶瓷基板因其介電常數低、導熱性能優良、與芯片匹配的熱膨脹系數低等優點，被廣泛應用于半導體器件功率模塊的襯板。

陶瓷的表面性質與金屬覆蓋層相差很大，導致兩者無法直接結合，為了實現二者結合，目前使用NaOH溶液、混合酸溶液、甚至等離子體轟擊的技術粗化陶瓷表面，增強金屬焊料與陶瓷之間的機械嵌合力，從而間接解決陶瓷與金屬基體相容性差的問題。

從冶金學觀點看,陶瓷與表面金屬覆蓋層之間的交互作用之中,延晶、擴散和鍵合的作用十分微弱，為了盡可能提高陶瓷與金屬覆蓋層的結合強度, 必須對陶瓷基體表面進行粗化處理，適當地增加基體表面的粗糙度和接觸面積,以便獲得理想的表面形貌和潤濕性能；隨著對于線路板的高性能和高可靠性等的需求，使得陶瓷與表面金屬覆蓋層之間的結合力需要達到一定的剝離強度要求，但現有的粗化方法并不能為兩者提供很好的結合力，需要對陶瓷的粗化進行改良。

發明內容

本發明針對上述現有的技術缺陷，提供一種用石墨烯對陶瓷表面粗化的方法，通過增加石墨烯對陶瓷表面進行保護后再粗化，使其表面形成微觀的粗糙面，可大大提高陶瓷基材與金屬覆蓋層之間的結合力。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種用石墨烯對陶瓷表面粗化的方法，包括以下步驟：

S1、將液相分散的石墨烯涂覆在陶瓷基材的表面上，而后揮發掉溶劑，使陶瓷基材表面形成一層石墨烯涂層；

S2、將液堿涂覆在陶瓷基材的石墨烯涂層表面上；

S3、而后對陶瓷基材進行烘烤；

S4、然后對陶瓷基材進行超聲波清洗，得到粗化后的陶瓷基材。

進一步的，步驟S1中，液相分散中的石墨烯的質量百分比濃度為 0.1-1.0％。

進一步的，步驟S1中，石墨烯的粒徑大小為1μm。

進一步的，步驟S1中，涂覆的方式為浸涂、滾涂、刷涂或者噴涂。

進一步的，步驟S2中，所述液堿為質量百分比濃度為30-50％的氫氧化鈉。

進一步的，步驟S2中，涂覆的方式為浸涂、滾涂、刷涂或者噴涂。

進一步的，步驟S3中，將陶瓷基材置于320℃-600℃下烘烤10-30min。

進一步的，步驟S4中，超聲波清洗的時間為10分鐘以上。

本發明還提供了一種覆銅板的制作方法，包括以下步驟：

S10、按拼板尺寸開出如權利要求1-8任一項所述的方法粗化后的陶瓷基材；

S11、通過沉銅工序在陶瓷基材的表面沉積一層銅層；

S12、而后通過全板電鍍加厚板面銅層的厚度，制得覆銅板。