[發(fā)明專利]一種高導熱陶瓷通用覆銅基板及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110976928.3
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113698213B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設計）人: 陳應峰;吳海兵
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇耀鴻電子有限公司
• 主分類號: C04B35/584
• 分類號: C04B35/584;C04B35/632;C04B35/64;C04B35/645;C04B37/00;C04B37/02
• 代理公司: 北京華際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11676
• 代理人: 張強

1.一種高導熱陶瓷通用覆銅基板，包括陶瓷基板、焊料片和銅箔層，其特征在于：所述陶瓷基板包括以下重量份的原料：氮化硅粉70-90份、氮化鋁8-15份、氧化鈹1-3份、燒結(jié)助劑4-6份、納米炭黑2-8份、納米硒3-8份、二乙基二硫代氨基甲酸鋅0.5-2.5份、磷酸三乙酯0.2-1份和無水乙醇50-120份，所述納米硒為點狀納米硒或線狀納米硒的一種或兩種混合，所述點狀納米硒的粒徑為60-100nm，所述線狀納米硒的直徑為50-90nm，長度為4-8um，所述焊料片為用Ag-Cu-Ti系焊料片，厚度為0.01-0.15mm，所述銅箔層為無氧銅，且所述無氧銅的純度為99.99％，厚度為0.01-0.2m，所述燒結(jié)助劑為氧化鎂和氧化鈰的混合物，所述氧化鎂與氧化鈰的重量比為1：(1-3)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導熱陶瓷通用覆銅基板，其特征在于：所述陶瓷基板包括以下重量份的原料：氮化硅粉75-85份、氮化鋁10-13份、氧化鈹1.5-2.5份、燒結(jié)助劑4.5-5.5份、納米炭黑4-6份、納米硒5-6份、二乙基二硫代氨基甲酸鋅1-2份、磷酸三乙酯0.5-0.7份和無水乙醇70-100份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導熱陶瓷通用覆銅基板，其特征在于：所述陶瓷基板包括以下重量份的原料：氮化硅粉80份、氮化鋁12份、氧化鈹2份、燒結(jié)助劑5份、納米炭黑5份、納米硒5.5份、二乙基二硫代氨基甲酸鋅2份、磷酸三乙酯0.6份和無水乙醇90份。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的一種高導熱陶瓷通用覆銅基板的制備方法，其特征在于：具體制備步驟如下：

步驟一：陶瓷基板坯體的制備，按照陶瓷基板的原料配比稱取氮化硅粉、氮化鋁、氧化鈹、燒結(jié)助劑、納米炭黑、納米硒、二乙基二硫代氨基甲酸鋅、磷酸三乙酯和無水乙醇，將稱取的氮化硅粉、氮化鋁、氧化鈹、燒結(jié)助劑、納米炭黑、磷酸三乙酯和無水乙醇置于球磨機中進行初次混合，混合完成后向球磨機中加入納米硒和二乙基二硫代氨基甲酸鋅進行二次球磨混合，混合完成后將得到的漿料倒入容器中進行脫泡處理，脫泡處理完成后采用流延成型的方法制備出陶瓷基板坯體；

步驟二：陶瓷基板的制備，將步驟一中得到的陶瓷基板坯體置于排膠爐中進行排膠處理，排膠處理完成后經(jīng)氣氛壓力燒結(jié)制備出陶瓷基板；

步驟三：將焊料片、銅箔層和步驟二中得到的陶瓷基板進行預處理，預處理完成后將陶瓷基板、焊料片和銅箔層按順序排列，利用工裝夾具夾緊固定；

步驟四：將步驟三中夾緊固定的陶瓷基板、焊料片和銅箔層送入真空釬焊爐中高溫焊接，焊接完成后得到高導熱陶瓷通用覆銅基板。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高導熱陶瓷通用覆銅基板的制備方法，其特征在于：所述步驟一中初次球磨混合時間14-18h，所述二次球磨混合時間為8-12h，所述步驟一中脫泡處理采用脫泡機處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高導熱陶瓷通用覆銅基板的制備方法，其特征在于：所述步驟二中排膠處理時排膠爐中溫度為400-600℃，在真空條件下處理時間為4-8h，所述步驟二中壓力燒結(jié)時在0.1-10MPa的氮氣壓力下加熱至1800-1980℃，保溫燒結(jié)3-5h。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高導熱陶瓷通用覆銅基板的制備方法，其特征在于：所述步驟三中預處理步驟為：在超聲輔助作用下依次利用乙醇、去離子水、酸性溶液、堿性溶液、去離子水進行沖洗，沖洗完成后進行烘干處理，超聲輔助時功率為360-480W。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高導熱陶瓷通用覆銅基板的制備方法，其特征在于：所述步驟四中真空高溫焊接的焊接溫度為850-950℃，真空度為1×10^-4-9×10^-4Pa。