[發(fā)明專(zhuān)利]一種功率器件用陶瓷覆鋁基板的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210504625.6
• 申請(qǐng)日: 2022-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114769774A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 修子揚(yáng);趙迪;閆久春
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B23K1/06
• 分類(lèi)號(hào): B23K1/06;B23K1/00;B23K103/10
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.一種功率器件用陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于該制備方法按以下步驟進(jìn)行：

將預(yù)處理過(guò)的釬料置于預(yù)處理過(guò)的待焊陶瓷件和預(yù)處理過(guò)的待焊金屬件之間，得到待焊接件；采用超聲輔助瞬時(shí)液相擴(kuò)散或超聲釬焊的方式將待焊接件進(jìn)行焊接處理，得到功率器件用陶瓷覆鋁基板。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率器件用陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于采用超聲釬焊將待焊接件進(jìn)行焊接處理的步驟如下：將待焊接件加熱至高于其熔點(diǎn)30～50℃，然后施加0.1～1MPa壓力，在20～100kHz超聲頻率、3～10μm超聲振幅的條件下超聲1～5s，最后隨爐冷卻，得到功率器件用陶瓷覆鋁基板。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率器件用陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于采用超聲輔助瞬時(shí)液相擴(kuò)散將待焊接件進(jìn)行焊接處理的步驟如下：將待焊接件加熱至預(yù)處理過(guò)的待焊金屬件和預(yù)處理過(guò)的釬料的共晶點(diǎn)溫度或高于共晶點(diǎn)溫度10～20℃，然后施加2～5MPa壓力，在20～100kHz超聲頻率、10～25μm超聲振幅的條件下超聲5～10s，最后隨爐冷卻，得到功率器件用陶瓷覆鋁基板。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率器件用陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于所述的預(yù)處理過(guò)的待焊陶瓷件按以下步驟制備：使用金剛石內(nèi)圓切割機(jī)將陶瓷切割成型，用金剛石進(jìn)行打磨并拋光，然后放入丙酮溶液中超聲清洗5～10min，最后使用無(wú)水乙醇超聲清洗3～5min，烘干，得到預(yù)處理過(guò)的待焊陶瓷件。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率器件用陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于所述的預(yù)處理過(guò)的待焊金屬件和預(yù)處理過(guò)的釬料按以下步驟制備：將金屬和釬料利用砂紙打磨，放入丙酮溶液中清洗3～5min，烘干，得到預(yù)處理過(guò)的待焊金屬件和預(yù)處理過(guò)的釬料。

6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種功率器件用陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于將待焊接件以3～10℃/min的升溫速率進(jìn)行加熱。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種功率器件用陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于待焊陶瓷件為Si、Al₂O₃、AlN、SiC、BeO或Si₃N₄，待焊陶瓷件的厚度為0.5～3mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種功率器件用陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于待焊金屬件為鋁或鋁合金，待焊金屬件的厚度為0.1～3mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種功率器件用陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于采用超聲釬焊將待焊接件進(jìn)行焊接處理時(shí)，釬料采用合金釬料；采用超聲輔助瞬時(shí)液相擴(kuò)散將待焊接件進(jìn)行焊接處理時(shí)，釬料采用金屬釬料或非金屬釬料；釬料的形態(tài)為釬料箔、釬料膏或釬料粉，釬料的厚度為0.05～0.5mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種功率器件用陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于所述的金屬釬料為Zn、Mg、Cu、Ni、Ag或La；所述的合金釬料為ZnAl、ZnAlCu、ZnSn、AlSi、AlSiMg、AlMgCu、AlSiCuZn或AlCuAgZn；所述的非金屬釬料為Ge或Si。