一种彻底解决湿法氧化DBC烧结大气泡的方法技术

技术编号：39980029 阅读：10 留言：0更新日期：2024-01-09 01:27

本发明专利技术涉及陶瓷覆铜板技术领域，具体一种彻底解决湿法氧化DBC烧结大气泡的方法。具体提出以下方案：通过调整以下工艺参数进行优化：(1)调整烧结炉型；(2)调整烧结温度曲线；其中1～7温区为升温区，8～12温区为烧结共晶区，13～16温区为降温区；(3)调整烧结治具；(4)调整待烧结样品的摆放方式。最终彻底解决湿法氧化DBC在烧结时，产生大气泡的现象。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷覆铜板，具体一种彻底解决湿法氧化dbc烧结大气泡的方法。

技术介绍

1、传统干法dbc产品是利用氧化亚铜共晶液润湿相互接触的铜片和氧化铝陶瓷表面，使两者牢固地结合在一起。在氧化铝的表面形成的固态的cualo2层，与陶瓷表面紧密接触，并形成了一定的镶嵌结构，提供了机械互锁作用。由于界面层的cualo2厚度较小，不容易产生足够的形变来吸收热应力，热应力会对瓷片及铜片造成损伤，进而降低覆铜陶瓷板的抗弯强度及冷热循环性能。

2、湿法氧化工艺制作的dbc产品具有成本较低，抗弯强度大，可靠性好等优势，理应被大范围推广，但适用于大量产的湿法氧化工艺的开发却并不顺利，因为该工艺大量产时存在烧结后大气泡问题，详情如下：

3、

4、此类大气泡会对产品的性能造成影响，并对良率造成极大的损失。因此如何解决湿法氧化dbc键合面大气泡成为了业内研究的重点。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种彻底解决湿法氧化dbc烧结大气泡的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：

3、(1)调整烧结炉型；

4、(2)调整烧结温度曲线；其中1～7温区为升温区，8～12温区为烧结共晶区，13～16温区为降温区；

5、(3)调整烧结治具；

6、(4)调整待烧结样品的摆放方式。

7、进一步的，所述烧结炉型调整为控制点更多的ct烧结炉。

<p>8、进一步的，所述ct烧结炉有16个温区；其中7～16温区，每个温度有6个独立功率控制模块，可对上、下、左、右各方向进行控温。

9、进一步的，所述烧结温度曲线：升温区：1温区：0～600℃，2温区：600～680℃，3温区：680～760℃，4温区：760～840℃，5温区：840～920℃，6温区：920～1000℃，7温区：1000～1050℃；烧结共晶区：8温区：1030～1095℃，9温区：1080～1095℃，10温区：1080～1095℃，11温区：1070～1090℃，12温区：1070～1090℃；降温区：13温区：1040～1090℃，14温区：990～1040℃，15温区：940～990℃，16温区：900～940℃。

10、进一步的，所述升温区烧结时间为10～15min，烧结共晶区烧结时间为7～12min，降温区烧结时间为5～9min。

11、进一步的，所述烧结治具为叠层式全包裹碳化硅治具，其具有双层盖板结构，下层有两片盖板，上层有一片盖板。

12、进一步的，所述待烧结样品的摆放方式：调整铜片的摆放方式，使其弯曲凹面朝上。

13、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术中烧结温度控制更为精确；使用双层盖板结构的烧结治具，能有效地阻挡颗粒落到铜瓷之间，又能形成更好的温度梯度，很大程度避免大气泡的产生；使用了全新的烧结温度曲线，使得烧结产品具有更长的降温时间，缓慢释放应力，产品形变较慢，利于减少铜瓷间残留气体量，同时缩短了高温区，避免出现位于网带中央的产品边缘出现提前键合现象，给铜瓷间气体排出留出了充分时间；更改了铜片、瓷片的摆放方式，使得铜瓷键合过程平缓有序，有利于烧结大气泡的改善。

14、(1)该专利技术使用结构更为复杂的ct炉，相对于传统的btu炉，其拥有炉膛更长、温区更多、温度控制更精确等优势；

15、(2)由于烧结过程中，会有很多炉膛或者网带的小颗粒以及其他杂质吹落到铜片、瓷片之间的缝隙中，其中有机杂质高温会分解产生气体，也会加剧大气泡的产生，所以烧结治具调整为叠层式全包裹氮化硅治具，具有双层盖板结构，既能有效阻挡颗粒落到铜瓷之间，又能形成更好的温度梯度(两边高，中间低)，可以很大程度避免大气泡的产生；

16、(3)采用新的温度曲线，减少高温区，延长降温区，使得产品应力释放更充分，更利于结合面内气体排出，同时可以获得更好的热循环性能和更加均匀的表面状态；

17、(4)通过对烧结键合过程的分析，改变了烧结时的铜和瓷摆放方式，彻底消除大气泡。

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【技术保护点】

1.一种彻底解决湿法氧化DBC烧结大气泡的方法，其特征在于：包括以下步骤：取待烧结样品，通过调整以下工艺参数：

2.根据权利要求1所述的一种彻底解决湿法氧化DBC烧结大气泡的方法，其特征在于：所述烧结炉型调整为CT烧结炉。

3.根据权利要求2所述的一种彻底解决湿法氧化DBC烧结大气泡的方法，其特征在于：所述CT烧结炉7～16温区能从上、下、左、右各方向进行控温。

4.根据权利要求1所述的一种彻底解决湿法氧化DBC烧结大气泡的方法，其特征在于：所述烧结温度曲线：升温区：1温区：0～600℃，2温区：600～680℃，3温区：680～760℃，4温区：760～840℃，5温区：840～920℃，6温区：920～1000℃，7温区：1000～1050℃；烧结共晶区：8温区：1030～1095℃，9温区：1080～1095℃，10温区：1080～1095℃，11温区：1070～1090℃，12温区：1070～1090℃；降温区：13温区：1040～1090℃，14温区：990～1040℃，15温区：940～990℃，16温区：900～940℃。

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【技术特征摘要】

1.一种彻底解决湿法氧化dbc烧结大气泡的方法，其特征在于：包括以下步骤：取待烧结样品，通过调整以下工艺参数：

2.根据权利要求1所述的一种彻底解决湿法氧化dbc烧结大气泡的方法，其特征在于：所述烧结炉型调整为ct烧结炉。

3.根据权利要求2所述的一种彻底解决湿法氧化dbc烧结大气泡的方法，其特征在于：所述ct烧结炉7～16温区能从上、下、左、右各方向进行控温。

4.根据权利要求1所述的一种彻底解决湿法氧化dbc烧结大气泡的方法，其特征在于：所述烧结温度曲线：升温区：1温区：0～600℃，2温区：600～680℃，3温区：680～760℃，4温区：760～840℃，5温区：840～920℃，6温区：920～1000℃，7温区：1000～1050℃；烧结共晶区：8温区：1030～1095℃，9温区：1080～1095℃，10温区：1080～1095℃，11温区：1070～1090℃，12温区：1070～1090℃；降温区：13温区：1040...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炎，陆玉龙，蔡俊，董明锋，丁勤，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：

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