一种碳化硅与散热铜板的低温连接方法技术

本发明专利技术涉及异种材料连接技术领域，具体涉及一种碳化硅与散热铜板的低温连接方法，所述方法是先对SiC表面进行预处理除杂，之后对预处理后的SiC表面进行溅射Cr、Ag两层金属膜的金属化处理，最后采用SnCu或SnAg共晶焊料，将金属化处理后的SiC与铜板装配后进行真空钎焊；其中，SiC表面金属化处理时，SiC基体的温度加热至100～200℃；钎焊的温度为250～280℃，保温时间5～10min。本发明专利技术以实现SiC陶瓷与金属Cu的低温可靠连接为研究目的，一方面为电子封装中SiC功率器件的应用提供技术支持，另一方面为陶瓷等难焊和难润湿材料的低温钎焊技术提供设计思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及异种材料连接，尤其涉及一种碳化硅与散热铜板的低温连接方法。

技术介绍

1、碳化硅(sic)陶瓷具有热膨胀系数小、抗氧化性强、热导率大、耐磨性能好、热稳定性好等优良特性，被广泛应用在航空航天、核能、机械、微电子等领域。而且由于sic陶瓷具有较高的热导率，且热膨胀系数(cte)与si等半导体芯片匹配好，常作为功率器件中陶瓷封装材料，在电子封装领域有着广泛的应用需求。在电子封装实际应用中，为满足导通和散热要求，通常需要将sic陶瓷与散热铜板或者覆铜陶瓷(dbc)基板进行连接。而为了避免高温连接造成某些功率器件损伤，需实现sic与cu衬底的低温可靠连接。因此，开发一种可靠的碳化硅与散热铜板的低温连接技术具有重要意义。

2、目前生产上用于sic与cu连接的方法主要有活性钎料法和mo-mn法。活性钎料法也称直接钎焊法，一般是将活性元素或稀土元素(ti、al、zr、cr、in等)引入传统焊料中进行钎焊，而为了激发元素的活性通常需要较高的温度。目前最常用的agcuti钎料，焊接温度为880℃-960℃。mo-mn法是陶瓷金属化技术中的一种重要方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳化硅与散热铜板的低温连接方法，其特征在于，所述方法是先对SiC表面进行预处理除杂，之后对预处理后的SiC表面进行溅射Cr、Ag两层金属膜的金属化处理，最后采用SnCu或SnAg共晶焊料，将金属化处理后的SiC与铜板装配后进行真空钎焊；其中，SiC表面金属化处理时，SiC基体的温度加热至100～200℃；钎焊的温度为250～280℃，保温时间5～10min。

2.根据权利要求1所述碳化硅与散热铜板的低温连接方法，其特征在于，所述预处理除杂的方法是采用机械打磨的方式去除SiC和Cu板表面的氧化层及杂质，之后经超声清洗去除表面污渍。

3.根据权利要求1所述碳化...

【技术特征摘要】

1.一种碳化硅与散热铜板的低温连接方法，其特征在于，所述方法是先对sic表面进行预处理除杂，之后对预处理后的sic表面进行溅射cr、ag两层金属膜的金属化处理，最后采用sncu或snag共晶焊料，将金属化处理后的sic与铜板装配后进行真空钎焊；其中，sic表面金属化处理时，sic基体的温度加热至100～200℃；钎焊的温度为250～280℃，保温时间5～10min。

2.根据权利要求1所述碳化硅与散热铜板的低温连接方法，其特征在于，所述预处理除杂的方法是采用机械打磨的方式去除sic和cu板表面的氧化层及杂质，之后经超声清洗去除表面污渍。

3.根据权利要求1所述碳化硅与散热铜板的低温连接方法，其特征在于，所述sic表面金属化处理采用的工作气体为20～50ml/min的纯度99.99％的氩气，溅射真空度为0.3～0.6pa，溅射功率为100～200w，溅射时间为10～60min。

【专利技术属性】
技术研发人员：吴愉乐，周毅腾，赵禹，王刚，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：

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