一种纳米金属层陶瓷基板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种纳米金属层陶瓷基板的制造方法，包括以下内容：(1)在陶瓷衬底表面沉积活性金属得到沉积活性金属过渡层的陶瓷基片；(2)将(1)中沉积了活性金属过渡层的陶瓷基片表面通过SPS法热压烧结纳米金属粉，形成纳米金属层，制备纳米金属层陶瓷基板。本发明专利技术所述方法中，纳米铜金属层与陶瓷基体的结合强度提高，纳米金属层的塑性好强度高，保证了大功率、超大功率陶瓷基板在高低温冷热循环作用下的热疲劳抗力，从而防止了金属层的脱落，陶瓷基板的翘曲等不良现象。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米金属层陶瓷基板及其制造方法
本专利技术属于陶瓷金属化
，具体涉及一种纳米金属层陶瓷基板及其制造方法。
技术介绍
现代电力电子工业中，大功率、超大功率模块的发展，使功率模块经常在大电流密度条件下运行，单位面积上功率耗散越来越大，这必然造成功率模块发热量的增加。功率器件的高低温冷热(-50℃～250℃)循环会在功率器件和陶瓷基板之间产生较大的温度梯度，较大的温度梯度通常会在界面处引起较大的界面热应力。当陶瓷基板经受剧烈的温度波动时，陶瓷基板界面处的界面热应力会使铜层与基板间出现微裂纹，从而导致金属层脱皮、脱落等不良现象，这严重影响了基板的可靠性。国内外学者做了大量关于功率模块失效行为的研究，他们认为造成模块失效的主要原因是功率循环和温度波动引起的热应力疲劳(热疲劳)。因此，功率模块(PowerElectronicSubstrates)在经受高低温循环时的热疲劳成为了现代陶瓷基板封接的难点。目前，覆铜陶瓷基板是适用于大功率陶瓷基板的一个种类，该类陶瓷基板的制造方法主要有直接敷铜法(DBC)、活性钎焊覆铜法(AMB)。直接敷铜法是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米金属层陶瓷基板的制造方法，其特征在于，包括以下内容：/n(1)在陶瓷衬底表面沉积活性金属得到沉积活性金属过渡层的陶瓷基片；/n(2)将(1)中沉积了活性金属过渡层的陶瓷基片表面通过放电等离子烧结法热压烧结纳米金属粉，形成纳米金属层，再通过后期处理制备纳米金属层陶瓷基板。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米金属层陶瓷基板的制造方法，其特征在于，包括以下内容：
(1)在陶瓷衬底表面沉积活性金属得到沉积活性金属过渡层的陶瓷基片；
(2)将(1)中沉积了活性金属过渡层的陶瓷基片表面通过放电等离子烧结法热压烧结纳米金属粉，形成纳米金属层，再通过后期处理制备纳米金属层陶瓷基板。


2.根据权利要求1所述纳米金属层陶瓷基板的制造方法，其特征在于：(1)中，所述陶瓷衬底包括Si3N4陶瓷、AlN陶瓷、Al2O3陶瓷。


3.根据权利要求1所述纳米金属层陶瓷基板的制造方法，其特征在于：(1)中，活性金属包括Ti、Zr、Hf、Nb、Cr、V和Ta中一种或多种。


4.根据权利要求1所述纳米金属层陶瓷基板的制造方法，其特征在于：(1)中，沉积活性金属过渡层的厚度为100～2000nm。


5.根据权利要求1所述纳米金属层陶瓷基板的制造方法，其特征在于：(2)中，将步骤(1)得到的沉积活性金属过渡层的陶瓷基片放于石墨模具中，在陶瓷基片表面均匀地铺满纳米金属粉后置于放电等离子烧结炉中，通过石墨模具上下压头对试样施加压力，并对真空烧结炉抽...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛成来，王清远，王建武，冯威，孔清泉，辛成运，黄林，汪林煜，
申请(专利权)人：成都大学，
类型：发明
国别省市：四川;51