氮化铝陶瓷板金属化的方法技术

本发明专利技术涉及氮化铝陶瓷板金属化的方法，包括以下步骤：对氮化铝陶瓷板表面进行清洗，在氮化铝陶瓷板表面形成设定厚度的钛导电层；将表面镀钛的氮化铝陶瓷板作为阴极，并置于电解槽中，精铜为阳极；将氮化铝陶瓷板置于热处理炉中,然后加热升温，钛导电层向氮化铝渗透形成TiN冶金过渡层和单质铝；继续加热升温，通过超声波发生装置向氮化铝陶瓷板发出超声波，使液态的单质铝振动流出，稳固TiN冶金过渡层；进一步加热升温，钛导电层向铜镀层渗透形成TiCu冶金过渡层。相对现有技术，本发明专利技术能使TiN冶金过渡层中的液态单质铝振动，使得液态单质铝熔合并排出至氮化铝陶瓷板外，提升铜镀层和钛导电层的连接强度，提升产品质量和成品率。

Method of metallization of aluminum nitride ceramic plate

The invention relates to a method for the metallization of aluminum nitride ceramic plate, which comprises the following steps: cleaning the surface of aluminum nitride ceramic plate, forming a titanium conductive layer on the surface of the ceramic plate set the thickness of aluminum nitride; aluminum nitride ceramic plate surface titanium as cathode, and in an electrolytic cell, refined copper anode; aluminum nitride the ceramic plate is arranged in the heat treatment furnace, then heating, titanium aluminum nitride conductive layer to penetrate the formation of TiN metallurgical transition layer and aluminium; continue to emit ultrasonic heating, to the aluminum nitride ceramic plate by ultrasonic generator, the single aluminum vibration liquid outflow, stable TiN metallurgical transition layer; further heating, titanium the conductive layer to form copper coating permeability TiCu metallurgical transition layer. Compared with the existing technology, the invention can vibrate the liquid aluminum in the TiN metallurgical transition layer, so that the liquid aluminum can be fused to the outside of the aluminum nitride ceramic plate to enhance the connection strength between the copper coating and the titanium conductive layer, and improve the product quality and the finished product rate.

【技术实现步骤摘要】
氮化铝陶瓷板金属化的方法
本专利技术涉及陶瓷金属化领域，涉及氮化铝陶瓷板金属化的方法。
技术介绍
在功率电子器件发展的今天，新型氮化铝陶瓷(AlN)由于其良好的导热性能(导热系数可达到150-300W/m·K，是氧化铝陶瓷的7～8倍)和机械强度、无毒副作用，以及与硅、锗等半导体材料的膨胀系数相似性，已经逐步代替了传统封装材料氧化铝和氧化铍陶瓷。然而氮化铝陶瓷较难实现与电子芯片的直接连接，需将其表面金属化，而金属化一般都采用表面覆铜的方式。覆铜后的氮化铝陶瓷既有氮化铝陶瓷良好的导热性，同时又有金属铜良好的导电性。但由于氮化铝与铜的膨胀系数相差较大，即润湿角相差过大，氮化铝与铜的结合较难，为此选择合适的氮化铝陶瓷板金属化方法就显得尤为重要。目前，国内外有关氮化铝陶瓷板金属化的技术报道很多，基本原理都是在直接覆铜法的基础上加以改进。现有技术中也有通过钛和铜结合实现其表面金属化，如专利技术专利申请号201410031911.0的氮化铝陶瓷板金属化的方法，提到了氮化铝与铜镀层的中间钛导电层，能与氮化铝陶瓷板之间形成TiN冶金过渡层(AlN+Ti→TiN+Al)，也与金属铜之间形成TiCu冶金过本文档来自技高网...

【技术保护点】
氮化铝陶瓷板金属化的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：对氮化铝陶瓷板表面进行清洗，通过真空磁控溅射镀在氮化铝陶瓷板表面形成设定厚度的钛导电层；步骤S2：将表面镀钛的氮化铝陶瓷板作为阴极，并置于盛有酸性硫酸铜镀液的电解槽中，精铜为阳极，控制阴极电流密度和电镀时间获得相应厚度的铜镀层；步骤S3：将表面先后镀覆了钛导电层和铜镀层的氮化铝陶瓷板置于热处理炉中,向热处理炉中充满氩气，然后加热升温，当温度达到300～400℃时保温25～30min，钛导电层向氮化铝渗透形成TiN冶金过渡层和单质铝；步骤S4：继续加热升温，当温度达到600～700℃时保温10～15min，同时通过超声波发生装置向氮化...

【技术特征摘要】
1.氮化铝陶瓷板金属化的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：对氮化铝陶瓷板表面进行清洗，通过真空磁控溅射镀在氮化铝陶瓷板表面形成设定厚度的钛导电层；步骤S2：将表面镀钛的氮化铝陶瓷板作为阴极，并置于盛有酸性硫酸铜镀液的电解槽中，精铜为阳极，控制阴极电流密度和电镀时间获得相应厚度的铜镀层；步骤S3：将表面先后镀覆了钛导电层和铜镀层的氮化铝陶瓷板置于热处理炉中,向热处理炉中充满氩气，然后加热升温，当温度达到300～400℃时保温25～30min，钛导电层向氮化铝渗透形成TiN冶金过渡层和单质铝；步骤S4：继续加热升温，当温度达到600～700℃时保温10～15min，同时通过超声波发生装置向氮化铝陶瓷板发出超声波，并持续10～15min，使液态的单质铝振动流出，稳固TiN冶金过渡层；步骤S5：进一步加热升温到800～900℃，并保温30～60min，钛导电层向铜镀层渗透形成TiCu冶金过渡层。2.根据权利要求1所述的氮化铝陶瓷板金属化的方法，其特征在于，步骤S1中，先通过1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大胜，施纯锡，
申请(专利权)人：福建华清电子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35