一种陶瓷基覆铜板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷基覆铜板的制备方法，涉及覆铜板制造领域，包括以下步骤在陶瓷基片表面溅射一层活性金属层、在所述活性金属层上覆盖一层焊料层、在所述焊料层表面溅射一层铜箔层、在所述铜箔层表面溅射一层加厚铜箔层，得到陶瓷基覆铜板样品、将所述陶瓷基覆铜板样品放入真空炉中烧制焊接成型，制得陶瓷基覆铜板成品，本发明专利技术通过在陶瓷基片表面预先溅射一活性金属层，活性金属层可活化陶瓷片表面，确保陶瓷片具有较强的活性，便于与焊料的再次焊接，使得陶瓷基片与铜箔的附着力提升，使得得到的铜箔与陶瓷基片的结合更加稳固可靠。

A preparation method of ceramic based copper clad plate

The invention discloses a preparation method of a ceramic based copper clad plate, which relates to the field of copper clad plate manufacturing, including the following steps: sputtering an active metal layer on the surface of the ceramic substrate, covering the active metal layer with a solder layer, sputtering a copper foil layer on the surface of the solder layer, sputtering a thickened copper foil layer on the surface of the copper foil layer to obtain a ceramic based copper clad plate sample, and sputtering a thick copper foil layer on the surface of the copper foil layer The ceramic base copper clad plate sample is fired and welded in a vacuum furnace to form a ceramic base copper clad plate finished product. The invention can activate the ceramic sheet surface by pre sputtering an active metal layer on the surface of the ceramic base plate, so as to ensure that the ceramic sheet has strong activity, so that it can be re welded with the solder, improve the adhesion between the ceramic base plate and the copper foil, and make the obtained The combination of copper foil and ceramic substrate is more stable and reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷基覆铜板的制备方法
本专利技术涉及覆铜板制造领域，具体涉及一种陶瓷基覆铜板的制备方法。
技术介绍
陶瓷基覆铜板既具有陶瓷的高导热系数、高耐热、高电绝缘性、高机械强度、与硅芯片相近的热膨胀系数以及低介质损耗等特点，又具有无氧铜的高导电性和优异焊接性能，是当今电力电子领域功率模块封装、连接芯片与散热衬底的关键材料，广泛应用于各类电气设备及电子产品。现有技术中，多采用真空溅镀工艺对陶瓷进行金属化。在真空溅镀过程中，先溅射一层钛层后溅射一铜层，然而在实际应用中，由于钛金属具有容易钝化的特性，这样溅射之后的镀铜层会不够致密,导致铜箔与陶瓷片之间的附着力较差。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提出一种陶瓷基覆铜板的制备方法，通过在陶瓷基片表面预先溅射一活性金属层，活性金属层可活化陶瓷片表面，确保陶瓷片具有较强的活性，便于与焊料的再次焊接，使得陶瓷基片与铜箔的附着力提升，使得得到的铜箔与陶瓷基片的结合更加稳固可靠。一种陶瓷基覆铜板的制备方法，包括以下步骤：在陶瓷基片表面溅射一层活性金属层；在所述活性金属层上覆盖一层焊料层；在所述焊料层表面溅射一层铜箔层；在所述铜箔层表面溅射一层加厚铜箔层，得到陶瓷基覆铜板样品；将所述陶瓷基覆铜板样品放入真空炉中烧制焊接成型，制得陶瓷基覆铜板成品。可选的，在陶瓷基片表面溅射一层活性金属层之前，还包括：依次对陶瓷基片进行化学处理和物理处理。<br>可选的，所述化学处理包括对陶瓷基片进行脱脂除油，然后清洗烘干，去除陶瓷基片表面的杂质和污渍，所述物理处理包括对陶瓷基片等离子处理、表面拉丝和表面打磨。可选的，所述溅射的方式为采用真空电镀的方式。可选的，所述真空电镀时真空度小于0.5Pa，加速电压5-500V,工艺温度为常温-200℃。可选的，所述陶瓷基片为氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、氧化铍陶瓷、氮化硅陶瓷、玻璃陶瓷或蓝宝石陶瓷。可选的，所述焊料层为银基、镍基或钴基中的一种或多种。可选的，所述加厚铜箔层采用硫酸盐镀铜、焦磷酸盐镀铜或化学镀铜。可选的，所述陶瓷基覆铜板样品在真空炉中的烧制焊接条件设置为5-50mpa，100-900℃，10-200分钟。本专利技术的优点在于：在陶瓷基片上依次设计有活性金属层、焊料层、铜箔层和加厚铜箔层，通过在陶瓷基片表面预先溅射一活性金属层，活性金属层可活化陶瓷片表面，确保陶瓷片具有较强的活性，便于与焊料的再次焊接，活性金属层在烧制的过程中会与陶瓷片中的氧化物发生化学反应相互交联，同时与焊料中其他金属材料形成共熔体，进一步的提升了铜箔与陶瓷基片之间的粘结强度，使得陶瓷基片与铜箔的附着力提升，使得得到的铜箔与陶瓷基片的结合更加稳固可靠，特别是未使用污染环境的氢氟酸，有利于绿色生产。附图说明图1为本专利技术具体实施例的流程示意图图；图2为本专利技术具体实施例的结构示意图。其中，1-陶瓷基片，2-活性金属层，3-焊料层，4-铜箔层，5-加厚铜箔层具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。作为一个实施例，本专利技术提出一种陶瓷基覆铜板的制备方法，包括以下步骤：在陶瓷基片表面溅射一层活性金属层；在所述活性金属层上覆盖一层焊料层；在所述焊料层表面溅射一层铜箔层；在所述铜箔层表面溅射一层加厚铜箔层，得到陶瓷基覆铜板样品；将所述陶瓷基覆铜板样品放入真空炉中烧制焊接成型，制得陶瓷基覆铜板成品。通过该陶瓷基覆铜板的制备方法的设计，在陶瓷基片上依次设计有活性金属层、焊料层、铜箔层和加厚铜箔层，通过在陶瓷基片表面预先溅射一活性金属层，活性金属层可活化陶瓷片表面，确保陶瓷片具有较强的活性，便于与焊料的再次焊接，活性金属层在烧制的过程中会与陶瓷片中的氧化物发生化学反应相互交联，同时与焊料中其他金属材料形成共熔体，进一步的提升了铜箔与陶瓷基片之间的粘结强度，使得陶瓷基片与铜箔的附着力提升，使得得到的铜箔与陶瓷基片的结合更加稳固可靠，特别是未使用污染环境的氢氟酸，有利于绿色生产。下面对本专利技术较佳实现方式进行详细说明。请参阅图1和图2，该陶瓷基覆铜板的制备方法包括以下步骤：S1）依次对陶瓷基片1进行化学处理和物理处理,化学处理包括对陶瓷基片1进行脱脂除油，然后清洗烘干，去除陶瓷基片1表面的杂质和污渍，去除便于后续的溅射和焊接过程呈现较好的效果，物理处理包括对陶瓷基片1等离子处理、表面拉丝和表面打磨。S2）在陶瓷基片1表面溅射一层活性金属层2。S3）在活性金属层2上覆盖一层焊料层3。S4）在焊料层3表面溅射一层铜箔层4。S5）在铜箔层4表面溅射一层加厚铜箔层5，得到陶瓷基覆铜板样品。本实施例中，真空电镀溅射的方法预先在陶瓷基片1表面溅射一层活性金属层2，活性金属层2可活化陶瓷片表面1，确保陶瓷基片1具有较强的活性，活性金属层的材料为Ni、Ti、Zn、Zr、Cu、Al、Au中的一种或多种，但不限于此，然后再依次真空电镀溅射焊料层3、铜箔层4和加厚铜箔层5。真空电镀时真空度小于0.5Pa，加速电压5-500V,工艺温度为常温-200℃。本实施例中采用活性金属溅射二次金属化工艺替代了传统的活性金属钎焊法，通过在陶瓷基片1表面预先溅射一活性金属层2，活性金属层2可活化陶瓷片表面，确保陶瓷基片1具有较强的活性，便于与焊料层3的再次焊接，同时作为焊料与陶瓷基片之间的过度层，活性金属层2在烧制的过程中会与陶瓷基片1中的氧化物发生化学反应相互交联，同时与焊料中其他金属材料形成共熔体，进一步的提升了后续的铜箔和陶瓷基片1之间的粘结强度，从而使得陶瓷基片1与铜箔的附着力提升。由于陶瓷基片1表面被金属化，其活性较强，从而可以减低所需焊料脆性相的厚度，提升了产品的耐冷热循环次数。陶瓷基片1表面活性的增强使得焊料在陶瓷片表面的润湿能力明显加强，这有效地降低了焊料层的气孔率，从而提升了铜箔与陶瓷基片1的附着力。焊料层的材料为银基、镍基或钴基中的一种或多种，有效降低制作成本。S6）将陶瓷基覆铜板样品放入真空炉中烧制焊接成型，制得陶瓷基覆铜板成品。在本实施例中，陶瓷基片1为氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、氧化铍陶瓷、氮化硅陶瓷、玻璃陶瓷或蓝宝石陶瓷。焊料层3为银基、镍基或钴基中的一种或多种。加厚铜箔层5采用硫酸盐镀铜、焦磷酸盐镀铜或化学镀铜。陶瓷基覆铜板样品在真空炉中的烧制焊接条件设置为5-50mpa，100-900℃，10-200分钟。综上，本专利技术的优点在于：在陶瓷基片上依次设计有活性金属层、焊料层、铜箔层和加厚铜箔层，通过在陶瓷基片表面预先溅射一活性金属层，活性金属层可活化陶瓷片表面，确保陶瓷片具有较强的活性，便于与焊料的再次焊接，活性金属层在烧制的过程中会与陶瓷片中的氧化物发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷基覆铜板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n在陶瓷基片表面溅射一层活性金属层；/n在所述活性金属层上覆盖一层焊料层；/n在所述焊料层表面溅射一层铜箔层；/n在所述铜箔层表面溅射一层加厚铜箔层，得到陶瓷基覆铜板样品；/n将所述陶瓷基覆铜板样品放入真空炉中烧制焊接成型，制得陶瓷基覆铜板成品。/n

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷基覆铜板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
在陶瓷基片表面溅射一层活性金属层；
在所述活性金属层上覆盖一层焊料层；
在所述焊料层表面溅射一层铜箔层；
在所述铜箔层表面溅射一层加厚铜箔层，得到陶瓷基覆铜板样品；
将所述陶瓷基覆铜板样品放入真空炉中烧制焊接成型，制得陶瓷基覆铜板成品。


2.根据权利要求1所述的一种陶瓷基覆铜板的制备方法，其特征在于：在陶瓷基片表面溅射一层活性金属层之前，还包括：
依次对陶瓷基片进行化学处理和物理处理。


3.根据权利要求2所述的一种陶瓷基覆铜板的制备方法，其特征在于：所述化学处理包括对陶瓷基片进行脱脂除油，然后清洗烘干，去除陶瓷基片表面的杂质和污渍，所述物理处理包括对陶瓷基片等离子处理、表面拉丝和表面打磨。


4.根据权利要求1所述的一种陶瓷基覆铜板的制备方法，其特征在于：所述溅射的...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏晓渭，刘强，李勇军，
申请(专利权)人：安徽鸿海新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34