一种陶瓷铝基覆铜板的制备方法技术

本发明专利技术公开一种陶瓷铝基覆铜板的制备方法，通过将氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化硼和碱金属氧化物进行有效配比，制备成陶瓷瓷釉，最后制得的陶瓷铝基覆铜板导热率为3.75‑4.5W/m.k，耐压性为18‑40KV/mm。本发明专利技术通过从烘干筒一侧开口内拉动固定板，固定板带动底部的杆套延水平杆移动，进而带动固定板移动出烘干筒内腔，将陶瓷铝板放置在固定板上表面，推动固定板将其推入烘干筒内腔，开启伸缩气缸，伸缩气缸活塞杆推动夹持块对陶瓷铝板两侧进行夹持，解决现有技术中陶瓷铝板在烘干设备内不易放置、固定以及取出的技术问题。

A preparation method of ceramic aluminum based copper clad plate

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷铝基覆铜板的制备方法
本专利技术涉及铝基覆铜板制备
，具体涉及一种陶瓷铝基覆铜板的制备方法。
技术介绍
陶瓷铝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。专利文件（201710247342.7）公开了一种陶瓷基覆铜板及其制备工艺，该工艺制备得到的陶瓷基覆铜板的通过在陶瓷基片上依次设计有铝合金层、铜层，加上加厚镀铜后的热处理，得到金属层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。但是该陶瓷基覆铜板的导热性以及耐压性均不佳，同时现有技术中的陶瓷基覆铜板在烘干设备内取出、固定、放置都不方便，同时烘干设备的烘干筒并不能自动闭合，实用性不强，烘干的效率也并不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种陶瓷铝基覆铜板的制备方法，解决以下技术问题：（1）通过将氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化硼和碱金属氧化物进行有效配比，根据ISO22007-2:2008，最终制备得到的陶瓷铝基覆铜板导热率为3.75-4.5W/m.k，根据GBT24344-2009，耐压性为18-40KV/mm，解决现有技术中陶瓷铝基覆铜板的导热性和耐压性不佳的技术问题；（2）通过从烘干筒一侧开口内拉动固定板，固定板带动底部的杆套延水平杆移动，进而带动固定板移动出烘干筒内腔，将陶瓷铝板放置在固定板上表面，推动固定板将其推入烘干筒内腔，开启伸缩气缸，伸缩气缸活塞杆推动夹持块对陶瓷铝板两侧进行夹持，解决现有技术中陶瓷铝板在烘干设备内不易放置、固定以及取出的技术问题；（3）通过驱动电机输出轴带动丝杠转动，丝杠外周面的连接件带动安装板朝向固定罩内移动，安装板带动两侧底部的滑块延滑轨移动，进而安装板带动顶部的烘干筒朝向至固定罩内的端盖方向移动，烘干筒与端盖配合卡合，同时端板上的凸块与翻转底板上开设的凹槽配合卡合，通过翻转气缸、连接板、翻转底板、端板的配合设计，使得陶瓷铝板可以在烘干筒内实现翻转，使得分布的电加热丝可以充分的对陶瓷铝板表面进行烘干，解决现有技术中烘干设备烘干效率不高，同时烘干筒无法自动闭合的技术问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种陶瓷铝基覆铜板的制备方法，包括如下步骤：步骤一：用喷枪将陶瓷瓷釉均匀的喷涂在铝板上，高温加固，形成陶瓷铝板；步骤二：在陶瓷铝板陶瓷面涂覆一层表面活性剂，从烘干筒一侧开口内拉动固定板，固定板带动底部的杆套延水平杆移动，进而带动固定板移动出烘干筒内腔，将陶瓷铝板放置在固定板上表面，推动固定板将其推入烘干筒内腔，开启伸缩气缸，伸缩气缸活塞杆推动夹持块对陶瓷铝板两侧进行夹持，驱动电机输出轴带动丝杠转动，丝杠外周面的连接件带动安装板朝向固定罩内移动，安装板带动两侧底部的滑块延滑轨移动，进而安装板带动顶部的烘干筒朝向至固定罩内的端盖方向移动，烘干筒与端盖配合卡合，同时端板上的凸块与翻转底板上开设的凹槽配合卡合，电热风机朝向伸缩气管排入热空气，热空气通过接管座进入烘干筒内腔，电加热丝对烘干筒内腔进行加热，翻转气缸输出端带动连接板转动，连接板带动翻转底板翻转，翻转底板带动端板翻转，进而带动固定板上的陶瓷铝板进行翻转，对陶瓷铝板陶瓷面的表面活性剂进行烘干；步骤三：将烘干后的陶瓷铝板的陶瓷面涂覆高导热粘结层，将涂覆高导热层的陶瓷铝板与铜箔叠加，形成叠合体，将叠合体在真空热压机中进行热压，再进行冷压，制得陶瓷铝基覆铜板。进一步的，步骤一中加固温度为450℃-570℃，加固时间为3-10min。进一步的，所述陶瓷瓷釉由氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化硼和碱金属氧化物构成，各成分的质量比为（1-5）：（25-35）：（15-25）：（2-10）：（20-40），所述碱金属氧化物由氧化钠、氧化钾和氧化锂构成，各成分的质量比为4:3:1，所述瓷釉喷涂厚度为10-200μm。进一步的，步骤二中烘干温度为140℃-200℃，烘干时间为5-30min，表面活性剂为OP-10、OP-30、OP-40或KH-560。进一步的，高导热粘结层由环氧树脂和无机纳米氧化物混合组成，高导热粘结层的厚度为10-30μm，无机纳米氧化物包括氧化锌、氧化钛、氧化钙、氧化锑、氧化铝、氧化锆、氧化硼或氧化硅；无机纳米氧化物的粒径为1-150nm。进一步的，步骤三中真空热压机的热压温度为140℃-220℃，热压时间为20-60min。进一步的，烘干设备的工作步骤为：从烘干筒一侧开口内拉动固定板，固定板带动底部的杆套延水平杆移动，进而带动固定板移动出烘干筒内腔，将陶瓷铝板放置在固定板上表面，推动固定板将其推入烘干筒内腔，开启伸缩气缸，伸缩气缸活塞杆推动夹持块对陶瓷铝板两侧进行夹持，驱动电机输出轴带动丝杠转动，丝杠外周面的连接件带动安装板朝向固定罩内移动，安装板带动两侧底部的滑块延滑轨移动，进而安装板带动顶部的烘干筒朝向至固定罩内的端盖方向移动，烘干筒与端盖配合卡合，同时端板上的凸块与翻转底板上开设的凹槽配合卡合，电热风机朝向伸缩气管排入热空气，热空气通过接管座进入烘干筒内腔，电加热丝对烘干筒内腔进行加热，翻转气缸输出端带动连接板转动，连接板带动翻转底板翻转，翻转底板带动端板翻转，进而带动固定板上的陶瓷铝板进行翻转，对陶瓷铝板陶瓷面的表面活性剂进行烘干。本专利技术的有益效果：（1）本专利技术的一种陶瓷铝基覆铜板的制备方法，通过将氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化硼和碱金属氧化物进行有效配比，制备成陶瓷瓷釉，最后制得的陶瓷铝基覆铜板具有良好的导热性和耐压性，添加环氧树脂，环氧基的化学活性配合无机纳米氧化物大大提高陶瓷铝基覆铜板的化学稳定性，铜箔和陶瓷层具有优良的导热效果，粘结层和陶瓷层具有优良的绝缘效果，耐压能力也得到提升，根据ISO22007-2:2008，最终制备得到的陶瓷铝基覆铜板导热率为3.75-4.5W/m.k，根据GBT24344-2009，耐压性为18-40KV/mm。（2）通过从烘干筒一侧开口内拉动固定板，固定板带动底部的杆套延水平杆移动，进而带动固定板移动出烘干筒内腔，将陶瓷铝板放置在固定板上表面，推动固定板将其推入烘干筒内腔，开启伸缩气缸，伸缩气缸活塞杆推动夹持块对陶瓷铝板两侧进行夹持，通过该设置，使得陶瓷铝板更加容易在烘干筒内放置与取出，同时满足对不同尺寸的陶瓷铝板进行夹持，实用性强；（3）通过驱动电机输出轴带动丝杠转动，丝杠外周面的连接件带动安装板朝向固定罩内移动，安装板带动两侧底部的滑块延滑轨移动，进而安装板带动顶部的烘干筒朝向至固定罩内的端盖方向移动，烘干筒与端盖配合卡合，同时端板上的凸块与翻转底板上开设的凹槽配合卡合，通过该设置，使得烘干筒与端盖可以自动闭合，便于烘干筒的烘干，无需人为推动烘干筒或者将端盖关闭，节省人为劳动力损耗，电热风机朝向伸缩气管排入热空气，热空气通过接管座进入烘干筒内腔，电加热丝对烘干筒内腔进行加热，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷铝基覆铜板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一：用喷枪将陶瓷瓷釉均匀的喷涂在铝板上，高温加固，形成陶瓷铝板；/n步骤二：在陶瓷铝板陶瓷面涂覆一层表面活性剂，将陶瓷铝板放置在固定板上表面，伸缩气缸活塞杆推动夹持块对陶瓷铝板两侧进行夹持，驱动电机输出轴带动丝杠转动，丝杠外周面的连接件带动安装板朝向固定罩内移动，安装板带动两侧底部的滑块延滑轨移动，进而安装板带动顶部的烘干筒朝向至固定罩内的端盖方向移动，烘干筒与端盖配合卡合，同时端板上的凸块与翻转底板上开设的凹槽配合卡合，电热风机朝向伸缩气管排入热空气，热空气通过接管座进入烘干筒内腔，电加热丝对烘干筒内腔进行加热，翻转气缸输出端带动连接板转动，连接板带动翻转底板翻转，翻转底板带动端板翻转，进而带动固定板上的陶瓷铝板进行翻转，对陶瓷铝板陶瓷面的表面活性剂进行烘干；/n步骤三：将烘干后的陶瓷铝板的陶瓷面涂覆高导热粘结层，将涂覆高导热层的陶瓷铝板与铜箔叠加，形成叠合体，将叠合体在真空热压机中进行热压，再进行冷压，制得陶瓷铝基覆铜板。/n

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷铝基覆铜板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：用喷枪将陶瓷瓷釉均匀的喷涂在铝板上，高温加固，形成陶瓷铝板；
步骤二：在陶瓷铝板陶瓷面涂覆一层表面活性剂，将陶瓷铝板放置在固定板上表面，伸缩气缸活塞杆推动夹持块对陶瓷铝板两侧进行夹持，驱动电机输出轴带动丝杠转动，丝杠外周面的连接件带动安装板朝向固定罩内移动，安装板带动两侧底部的滑块延滑轨移动，进而安装板带动顶部的烘干筒朝向至固定罩内的端盖方向移动，烘干筒与端盖配合卡合，同时端板上的凸块与翻转底板上开设的凹槽配合卡合，电热风机朝向伸缩气管排入热空气，热空气通过接管座进入烘干筒内腔，电加热丝对烘干筒内腔进行加热，翻转气缸输出端带动连接板转动，连接板带动翻转底板翻转，翻转底板带动端板翻转，进而带动固定板上的陶瓷铝板进行翻转，对陶瓷铝板陶瓷面的表面活性剂进行烘干；
步骤三：将烘干后的陶瓷铝板的陶瓷面涂覆高导热粘结层，将涂覆高导热层的陶瓷铝板与铜箔叠加，形成叠合体，将叠合体在真空热压机中进行热压，再进行冷压，制得陶瓷铝基覆铜板。


2.根据权利要求1所述的一种陶瓷铝基覆铜板的制备方法,其特征在于，步骤一中加固温度为450℃-570℃，加固时间为3-10min。


3.根据权利要求1所述的一种陶瓷铝基覆铜板的制备方法,其特征在于，所述陶瓷瓷釉由氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化硼和碱金属氧化物构成，各成分的质量比为（1-5）：（25-35）：（15-25）：（2-10）：（20-40），所述碱金属氧化物由氧化钠、氧化钾和氧化锂构成，各成分的质量比为4:3:1，所述瓷釉喷涂厚度为10-200μm。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊超，陈定红，耿克非，
申请(专利权)人：常州澳弘电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32