一种基于氮化铝陶瓷的金属化薄膜制作方法技术

本发明专利技术一种基于氮化铝陶瓷的金属化薄膜制作方法，S1、将氮化铝陶瓷基板进行预处理；S2、将烘干后的氮化铝陶瓷基板投入高温烤箱；S3、对氮化铝陶瓷基板进行清洗；S4、金属化镀膜，将氮化铝基板装入工装夹具内，再投放入蒸发镀膜设备，在真空度达到2X10

A Fabrication Method of Metallized Film Based on Aluminum Nitride Ceramics

The invention is based on a method of making metallized film of aluminium nitride ceramics, S1, pretreatment of aluminium nitride ceramic substrate, S2, putting dryed aluminium nitride ceramic substrate into high temperature oven, S3, cleaning aluminium nitride ceramic substrate, S4, metallized coating, loading aluminium nitride substrate into fixture, and then putting it into evaporation coating equipment, with vacuum up to 2X10.

【技术实现步骤摘要】
一种基于氮化铝陶瓷的金属化薄膜制作方法
本专利技术涉及光电子封装领域，具体涉及一种基于氮化铝陶瓷的金属化薄膜制作方法。
技术介绍
目前氮化铝表面的金属化工艺难度较高，氮化铝晶体结构相对不稳定，与金属的结合牢固度不好，是光电子封装领域的一大难题。目前现有的工艺普遍采用厚膜的工艺，即电镀工艺，厚膜工艺存在以下的缺点：（1）、不环保；（2）、膜层牢固度不好；（3）、膜层疏松，焊接可靠性不高。也有极少数的薄膜金属化工艺，但是现有的薄膜金属化的工艺主要采用溅射的方式，其存在以下缺点：（1）、成本高，在溅射镀金的工艺中，高纯度的金靶材成本较高；（2）、效率低，溅射镀膜的单罩镀膜面积小，生产效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种牢固度高、成本低、效率高的基于氮化铝陶瓷的金属化薄膜制作方法。本专利技术通过如下技术方案实现上述目的：一种基于氮化铝陶瓷的金属化薄膜制作方法，包括以下步骤：S1、将氮化铝陶瓷基板进行预处理；S2、将烘干后的氮化铝陶瓷基板投入高温烤箱；S3、对氮化铝陶瓷基板进行清洗；S4、金属化镀膜，将氮化铝基板装入工装夹具内，再投放入蒸发镀膜设备，在真空度达到2X10（-2）PA、温度达到200℃后开始镀膜，蒸发过程中先蒸发Ti金属形成Ti层，Ti层的厚度为200-800nm；再蒸发Pt金属形成Pt层，Pt层的厚度为200-800nm；最后蒸发Au金属形成Au层，Au层的厚度为200-3000nm；S5、蒸发镀膜完成后，设置降温曲线，第一阶段250℃恒温30-60分钟，第二阶段200℃恒温30-60分钟，第三阶段150℃恒温30-60分钟后自然冷却。进一步的，所述步骤S1具体为将氮化铝陶瓷基板用温度为25℃、浓度为30%的盐酸浸泡5分钟，浸泡完成后，取出氮化铝陶瓷基板，用纯水对氮化铝陶瓷基板冲淋，再将氮化铝陶瓷基板放入超声波清洗线进行清洗烘干。进一步的，所述步骤S2具体为设定烤箱温度为800-1000℃，烘烤时间为30-80分钟，自然冷却后取出氮化铝陶瓷基板。进一步的，所述步骤S3具体为将氮化铝陶瓷基板放入超声波清洗线进行清洗烘干。与现有技术相比，本专利技术一种基于氮化铝陶瓷的金属化薄膜制作方法的有益效果是：采用蒸发镀膜的方法做薄膜金属化可以大大提高陶瓷金属化的效率，镀膜面积大幅提高，同时节省了靶材和设备费用，降低了镀膜成本。具体实施方式以下为本专利技术的具体实施方式，所述的实施例是为了进一步描述本专利技术，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域人员理解，并不因此将本专利技术限制在所述的实施例专利技术中。实施例1一种基于氮化铝陶瓷的金属化薄膜制作方法的制备方法，包括以下步骤：S1、将氮化铝陶瓷基板进行预处理，具体为将氮化铝陶瓷基板用温度为25℃、浓度为30%的盐酸浸泡5分钟，浸泡完成后，取出氮化铝陶瓷基板，用纯水对氮化铝陶瓷基板冲淋，再将氮化铝陶瓷基板放入超声波清洗线进行清洗烘干；S2、将烘干后的氮化铝陶瓷基板投入高温烤箱，具体为设定烤箱温度为800℃，烘烤时间为80分钟，自然冷却后取出氮化铝陶瓷基板；S3、对氮化铝陶瓷基板进行清洗，具体为将氮化铝陶瓷基板放入超声波清洗线进行清洗烘干；S4、金属化镀膜，将氮化铝基板装入工装夹具内，再投放入蒸发镀膜设备，在真空度达到2X10（-2）PA、温度达到200℃后开始镀膜，蒸发过程中先蒸发Ti金属形成Ti层，Ti层的厚度为200nm；再蒸发Pt金属形成Pt层，Pt层的厚度为200nm；最后蒸发Au金属形成Au层，Au层的厚度为200nm。S5、蒸发镀膜完成后，设置降温曲线，第一阶段250℃恒温30分钟，第二阶段200℃恒温30分钟，第三阶段150℃恒温30分钟后自然冷却。步骤S1中，由于氮化铝为共价键化合物，是原子晶体，属类金刚石氮化物、六方晶系，纤锌矿型的晶体结构，易水解，所以要先对其进行预处理，使其表面发生氧化生成致密的氧化铝保护膜，从而产生抗水解性。步骤S4中由于氮化铝经过高温烘烤，表面已氧化为氧化铝薄膜，氧化铝的分子结构稳定，与Ti金属的结合度较高，所以在蒸发过程中先蒸发Ti金属，然后再蒸发Pt金属,因为Pt金属有很好的致密性，同时跟Au金属又有很好的浸润性，最后蒸发Au金属。实施例2一种基于氮化铝陶瓷的金属化薄膜制作方法的制备方法，包括以下步骤：S1、将氮化铝陶瓷基板进行预处理，具体为将氮化铝陶瓷基板用温度为25℃、浓度为30%的盐酸浸泡5分钟，浸泡完成后，取出氮化铝陶瓷基板，用纯水对氮化铝陶瓷基板冲淋，再将氮化铝陶瓷基板放入超声波清洗线进行清洗烘干；S2、将烘干后的氮化铝陶瓷基板投入高温烤箱，具体为设定烤箱温度为900℃，烘烤时间为50分钟，自然冷却后取出氮化铝陶瓷基板；S3、对氮化铝陶瓷基板进行清洗，具体为将氮化铝陶瓷基板放入超声波清洗线进行清洗烘干；S4、金属化镀膜，将氮化铝基板装入工装夹具内，再投放入蒸发镀膜设备，在真空度达到2X10（-2）PA、温度达到200℃后开始镀膜，蒸发过程中先蒸发Ti金属形成Ti层，Ti层的厚度为500nm；再蒸发Pt金属形成Pt层，Pt层的厚度为500nm；最后蒸发Au金属形成Au层，Au层的厚度为500nm。S5、蒸发镀膜完成后，设置降温曲线，第一阶段250℃恒温45分钟，第二阶段200℃恒温45分钟，第三阶段150℃恒温45分钟后自然冷却。实施例3一种基于氮化铝陶瓷的金属化薄膜制作方法的制备方法，包括以下步骤：S1、将氮化铝陶瓷基板进行预处理，具体为将氮化铝陶瓷基板用温度为25℃、浓度为30%的盐酸浸泡5分钟，浸泡完成后，取出氮化铝陶瓷基板，用纯水对氮化铝陶瓷基板冲淋，再将氮化铝陶瓷基板放入超声波清洗线进行清洗烘干；S2、将烘干后的氮化铝陶瓷基板投入高温烤箱，具体为设定烤箱温度为1000℃，烘烤时间为30分钟，自然冷却后取出氮化铝陶瓷基板；S3、对氮化铝陶瓷基板进行清洗，具体为将氮化铝陶瓷基板放入超声波清洗线进行清洗烘干；S4、金属化镀膜，将氮化铝基板装入工装夹具内，再投放入蒸发镀膜设备，在真空度达到2X10（-2）PA、温度达到200℃后开始镀膜，蒸发过程中先蒸发Ti金属形成Ti层，Ti层的厚度为800nm；再蒸发Pt金属形成Pt层，Pt层的厚度为800nm；最后蒸发Au金属形成Au层，Au层的厚度为3000nm。S5、蒸发镀膜完成后，设置降温曲线，第一阶段250℃恒温60分钟，第二阶段200℃恒温60分钟，第三阶段150℃恒温60分钟后自然冷却。本专利技术采用蒸发镀膜的方法做薄膜金属化可以大大提高陶瓷金属化的效率，镀膜面积大幅提高，同时节省了靶材和设备费用，降低了镀膜成本。以上实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的本领域人员能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术精神实质所做的等效变换或修饰，均应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于氮化铝陶瓷的金属化薄膜制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将氮化铝陶瓷基板进行预处理；S2、将烘干后的氮化铝陶瓷基板投入高温烤箱；S3、对氮化铝陶瓷基板进行清洗；S4、金属化镀膜，将氮化铝基板装入工装夹具内，再投放入蒸发镀膜设备，在真空度达到2X10

【技术特征摘要】
1.一种基于氮化铝陶瓷的金属化薄膜制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将氮化铝陶瓷基板进行预处理；S2、将烘干后的氮化铝陶瓷基板投入高温烤箱；S3、对氮化铝陶瓷基板进行清洗；S4、金属化镀膜，将氮化铝基板装入工装夹具内，再投放入蒸发镀膜设备，在真空度达到2X10（-2）PA、温度达到200℃后开始镀膜，蒸发过程中先蒸发Ti金属形成Ti层，Ti层的厚度为200-800nm；再蒸发Pt金属形成Pt层，Pt层的厚度为200-800nm；最后蒸发Au金属形成Au层，Au层的厚度为200-3000nm；S5、蒸发镀膜完成后，设置降温曲线，第一阶段250℃恒温30-60分钟，第二阶段200℃恒温30-60分钟，第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：周东平，
申请(专利权)人：苏州晶鼎鑫光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32