一种覆铜陶瓷基板双层同时烧结的方法技术

本发明专利技术公开了一种覆铜陶瓷基板双层同时烧结的方法，涉及覆铜陶瓷基板加工领域，旨在解决目前只能单层烧结效率低的问题，其技术方案要点是：在烧结炉备料台上先摆放下层碳化硅烧结治具，内部放置瓷片、铜片；然后在治具上再放置上层的碳化硅治具，碳化硅治具在其边缘上表面至少具有两个凸起，其边缘下表面对应凸起的地方具有凹槽；当两层碳化硅治具叠放时，下层的碳化硅治具的凸起卡在上层碳化硅治具的凹槽内；然后在顶部再盖上陶瓷盖板；每相邻的治具紧密贴合，使用特定的烧结曲线，产品、治具在炉膛中经历升温，保温，降温阶段；收料。本发明专利技术的一种覆铜陶瓷基板双层同时烧结的方法能够双层同时烧结，烧结效率高，节约能源。节约能源。节约能源。

【技术实现步骤摘要】
一种覆铜陶瓷基板双层同时烧结的方法


[0001]本专利技术涉及覆铜陶瓷基板加工领域，更具体地说，它涉及一种覆铜陶瓷基板双层同时烧结的方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，覆铜陶瓷基板烧结时，通常在网带上每排放置两只治具，每个治具放置一片铜，瓷片，进行烧结，这样导致烧结效率低，功耗高。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种覆铜陶瓷基板双层同时烧结的方法，通过改变治具实现双层堆叠后再改变烧结工艺，从而烧结出符合要求的产品，同时提高产能，降低能耗。
[0004]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种覆铜陶瓷基板双层同时烧结的方法，包括以下步骤：S1、铜片清洗；S2、铜片氧化；S3、瓷片超声清洗、烘干；S4、治具、产品放置：在烧结炉备料台上先摆放下层碳化硅烧结治具，内部放置瓷片、铜片；然后在治具上再放置上层的碳化硅治具，碳化硅治具在其边缘上表面至少具有两个凸起，其边缘下表面对应凸起的地方具有凹槽；当两层碳化硅治具叠放时，下层的碳化硅治具的凸起卡在上层碳化硅治具的凹槽内；然后在顶部再盖上陶瓷盖板；S5、运输：将产品连同治具成列依次放置在烧结炉的传输网带上，每相邻的治具紧密贴合，网带传输速度为100
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200mm/min；S6、烧结：使用特定的烧结曲线，产品、治具在炉膛中经历升温，保温，降温阶段，其中升温阶段温度从RT℃到1030~1060℃，保温阶段1030~1070℃，降温阶段从1060~1070℃到RT℃；其中烧结炉升降温总功率为3
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5KW；在升温过程中，炉膛内的上部的升温功率80%
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100%，炉膛内的下部的升温功率70%
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90%，并且炉膛内的上部的升温功率始终大于炉膛内的下部的升温功率10%；在降温过程中，炉膛内的上部的降温功率70%
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90%，炉膛内的下部的降温功率80%
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100%，炉膛内的上部的降温功率始终低于炉膛内的下部的降温功率10%；S7、收料。
[0005]本专利技术进一步设置为：在S1铜片清洗步骤中，铜片经过除油、微蚀、酸洗、超声波清洗烘干彻底洗净。
[0006]本专利技术进一步设置为：在S2铜片氧化步骤中，铜片经过热氧化或者化学氧化处理。
[0007]本专利技术进一步设置为：所述热氧化包括在氮气保护气氛中通500
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1500ppm氧气，600
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800℃，带速100
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200mm/min。
[0008]本专利技术进一步设置为：所述化学氧化处理包括氧化剂0.05
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0.2mol/L，温度50
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75℃。
[0009]本专利技术进一步设置为：在S3瓷片超声清洗步骤中，超声波频率40KHZ，时间5
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10min。
[0010]本专利技术进一步设置为：在S6烧结步骤中，烧结过程在氮气保护气氛中通0
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50ppm氧气。
[0011]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的烧结效率双倍提升，在烧结炉网带带速相同的情况下产量提升一倍，产品单位能耗降低，专用烧结治具做了减重设计，这样可以放置双层治具，治具内放置瓷片、铜片，治具上再放置一层治具，治具内同样放上瓷片、铜片，再盖上陶瓷盖板，并且在烧结时匹配专用的烧结曲线，从而实现在保证烧结质量的前提下提示烧结效率，提高产能，降低能耗。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的治具堆叠的结构示意图；图2为烧结炉内使用同一功率升降温后烧结出的陶瓷基板照片；图3为通过本专利技术工艺和治具烧结出来的陶瓷基板照片。
具体实施方式
[0013]下面结合附图和实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0014]一种覆铜陶瓷基板双层同时烧结的方法，其经过以下步骤进行：S1、铜片清洗，铜片经过除油（酸性或碱性除油剂3%
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10%）、微蚀（硫酸3%
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10%加过硫酸钠1%
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5%）、酸洗（3%
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10%）、超声波清洗40KHZ烘干彻底洗净，线速1.0
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2.0m/min；S2、铜片氧化：洗好的铜片经过热氧化（氮气保护气氛中通500
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1500ppm氧气，600
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800℃，带速100
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200mm/min）或化学氧化（氧化剂0.05
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0.2mol/L，温度50
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75℃）；S3、瓷片超声纯水清洗、烘干（超声波频率40KHZ，时间5
‑
10min）；S4、治具、产品放置，在烧结炉备料台先摆放下层碳化硅烧结治具，内部放置瓷片、铜片，治具上再放置上层碳化硅治具。使用特制的碳化硅双层烧结治具，如附图1所示的结构和摆放方式，在网带上成列摆放，依次进入烧结炉进行烧结，并且相邻的治具是完全贴合的，每列分为上下两层，下层治具边缘的凸起嵌入治具底部的凹槽，顶部再盖两片陶瓷盖板，陶瓷盖板抵在上层治具的凸起上；S5、将产品连同治具如附图所示放置到烧结炉传输网带上；网带传输速度100
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200mm/min；S6、使用特定的烧结曲线，产品、治具在炉膛中经历升温，保温，降温阶段，其中升温阶段温度从RT℃到1030~1060℃，保温阶段1030~1070℃，降温阶段从1060~1070℃到RT℃；其中烧结炉升降温总功率为3
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5KW；在升温过程中，炉膛内的上部的升温功率80%
‑
100%，炉膛内的下部的升温功率70%
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90%，并且炉膛内的上部的升温功率始终大于炉膛内的下部的升温功率10%；在降温过程中，炉膛内的上部的降温功率70%
‑
90%，炉膛内的下部的降温功
率80%
‑
100%，炉膛内的上部的降温功率始终低于炉膛内的下部的降温功率10%，烧结过程中在氮气保护气氛中通0
‑
50ppm氧气；S7、收料。
[0015]通过以上步骤就可以制得符合生产要求的覆铜陶瓷基板了，在以往的工艺中，因为治具材料的限制，导致单个治具比较重，当将两个治具堆叠进行烧结时，网带带不动，并且没有卡扣，容易发生移位，本专利技术通过改进治具，采用碳化硅作为治具材料，大大减轻了重量，并且设计凸起跟凹槽的结构，实现堆叠后依然能够保持稳定，并且在烧结时，使每个相邻的碳化硅治具能够紧挨着进入烧结炉进行烧结，这样可以保证烧结时两侧不漏，这样烧结，仅仅是第一列和最后一列烧结后，会使产品两侧铜边发红，粗糙度大，热区不稳定导致的；而中间部分的治具内烧结的产品都能够完全符合要求，并且结合治具的结构，配合烧结温度曲线的调整，在烧结时，网带在规定速度下运行时，烧结炉内的纵向的温度曲线需要调整，即上部加热效率与下部加热效率并不相同，其相差10%左右是为了弥补由于堆叠而导致的温差反应，同时因为治具结构的调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种覆铜陶瓷基板双层同时烧结的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、铜片清洗；S2、铜片氧化；S3、瓷片超声清洗、烘干；S4、治具、产品放置：在烧结炉备料台上先摆放下层碳化硅烧结治具，内部放置瓷片、铜片；然后在治具上再放置上层的碳化硅治具，碳化硅治具在其边缘上表面至少具有两个凸起，其边缘下表面对应凸起的地方具有凹槽；当两层碳化硅治具叠放时，下层的碳化硅治具的凸起卡在上层碳化硅治具的凹槽内；然后在顶部再盖上陶瓷盖板；S5、运输：将产品连同治具成列依次放置在烧结炉的传输网带上，每相邻的治具紧密贴合，网带传输速度为100
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200mm/min；S6、烧结：使用特定的烧结曲线，产品、治具在炉膛中经历升温，保温，降温阶段，其中升温阶段温度从RT℃到1030~1060℃，保温阶段1030~1070℃，降温阶段从1060~1070℃到RT℃；其中烧结炉升降温总功率为3
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5KW；在升温过程中，炉膛内的上部的升温功率80%
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100%，炉膛内的下部的升温功率70%
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90%，并且炉膛内的上部的升温功率始终大于炉膛内的下部的升温功率10%；在降温过程中，炉膛内的上部的降温功率70%
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90%，炉膛内的下部的降温功率80%
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【专利技术属性】
技术研发人员：陆玉龙，蔡俊，董明锋，李炎，马敬伟，
申请(专利权)人：江苏富乐华半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：