【技术实现步骤摘要】
一种氧化铝陶瓷基板贯穿孔内填充金属铜的方法
:本专利技术涉及一种氧化铝陶瓷基板贯穿孔内填充金属铜的方法,其属于陶瓷基板金属化加工工艺领域。
技术介绍
:由于电子行业的发展,单位电子器件功率的不断升高,其对电路基板散热的要求相应提高。适合做散热基板的材料有金属基板、陶瓷金属化基板、金属基复合材料等。相比于金属基板,陶瓷本身具有电阻高、绝缘性能好,导热率高,化学稳定性好,热稳定性优良,熔点高、可在高温下使用等优点。其中氧化铝陶瓷基板由于其具备较高的热导率且价格便宜等优点,被公认为有发展前景的散热基板材料。目前适合于封装应用的氧化铝陶瓷基板工艺有:薄膜法、厚膜法、直接敷铜法等。薄膜法附着能力差、成本也较高且不易在贯穿孔内壁实现金属化。厚膜法在一定程度上解决了以上问题,但是依然无法满足贯穿孔内壁金属化的要求。再者,当氧化铝陶瓷基板表面分布有较多的贯穿孔且孔径较大时,由于厚膜浆料表面张力的作用,难以完全在孔内铺展,不能实现贯穿孔内填充金属铜的要求。因此,确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。
技术实现思路
:本专利技术提供一种氧化铝陶瓷基板贯穿孔内填充金属铜的方法,其解决了贯穿孔氧化铝陶瓷基板制备困难,孔内填充的金属铜与氧化铝陶瓷基板的结合力差、大功率电流通过性差等问题。本专利技术采用如下技术方案:一种氧化铝陶瓷基板贯穿孔内填充金属铜的方法,其包括如下步骤:步骤一:在氧化铝陶瓷基板上进行激光打孔;步骤二:在氧化铝陶瓷基板上的贯穿孔内壁表面涂敷铜系电子浆料并于空气中1000℃~1100℃下烧结45分钟,实现铜氧化物层和氧化铝陶瓷基板的连接;步骤三:将制备的小于贯 ...
【技术保护点】
一种氧化铝陶瓷基板贯穿孔内填充金属铜的方法,其特征在于:包括如下步骤步骤一:在氧化铝陶瓷基板上进行激光打孔;步骤二:在氧化铝陶瓷基板上的贯穿孔内壁表面涂敷铜系电子浆料并于空气中1000℃~1100℃下烧结45分钟,实现铜氧化物层和氧化铝陶瓷基板的连接;步骤三:将制备的小于贯穿孔内径的铜柱填充于贯穿孔中,初步实现贯穿孔内金属铜的填充;步骤四:将步骤三中得到的氧化铝陶瓷基板置于高温炉中,并于300℃对铜柱进行预氧化处理30分钟,使铜柱表面形成均匀的氧化膜,利用铜柱加热氧化过程中体积的膨胀实现铜柱和贯穿孔的初次结合;步骤五:将步骤四中得到的氧化铝陶瓷基板置于800℃~900℃,在N2+5%H2的还原气氛中烧结30分钟,将铜氧化物层及其铜柱表面的氧化膜还原成金属铜层,并通过高温扩散使铜柱和氧化铝陶瓷基板结合起来,实现孔内电导通;步骤六:在铜柱的四周涂敷锡银铜钎料,并在250℃下钎焊30分钟,形成气密钎料层,进而实现铜柱和贯穿孔的气密连接;步骤七:对步骤六中得到的氧化铝陶瓷基板表面进行抛光处理,增加氧化铝陶瓷基板的平整度。
【技术特征摘要】
1.一种氧化铝陶瓷基板贯穿孔内填充金属铜的方法,其特征在于:包括如下步骤步骤一:在氧化铝陶瓷基板上进行激光打孔;步骤二:在氧化铝陶瓷基板上的贯穿孔内壁表面涂敷铜系电子浆料并于空气中1000℃~1100℃下烧结45分钟,实现铜氧化物层和氧化铝陶瓷基板的连接;步骤三:将制备的小于贯穿孔内径的铜柱填充于贯穿孔中,初步实现贯穿孔内金属铜的填充;步骤四:将步骤三中得到的氧化铝陶瓷基板置于高温炉中,并于300℃对铜柱进行预氧化处理30分钟,使铜柱表面形成均匀的氧化膜,利用铜柱加热氧化过程中体积的膨胀实现铜柱和贯穿孔的初次结合...
【专利技术属性】
技术研发人员:傅仁利,张鹏飞,费盟,蒋维娜,方军,顾席光,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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