覆铜陶瓷基板双面同时烧结方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114758956A(43)申请公布日2022.07.15(21)申请号202210207242.2(22)申请日2022.03.03(71)申请人上海富乐华半导体科技有限公司地址200444上海市宝山区山连路181号3幢(72)发明人杜涛贺贤汉祝林阳强俊(74)专利代理机构上海申浩律师事务所31280专利代理师赵建敏(51)Int.Cl.H01L21/48(2006.01)H01L23/15(2006.01)H01L23/498(2006.01)C04B37/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称覆铜陶瓷基板双面同时烧结方法(57)摘要本发明提供覆铜陶瓷基板双面同时烧结方法，先将基体垫片放置于烧结炉网带上，而后放置发泡陶瓷垫板，该发泡陶瓷不与铜和铜的氧化物反应；而后依次将铜片、瓷片、铜片叠放在发泡陶瓷垫板上进行烧结，烧结完毕后，将双面覆铜陶瓷基板取下。本发明利用发泡陶瓷作为烧结垫板材料，其在键合温度区间不与铜片反应，解决烧结垫片与铜片粘连、残留烧结印记的问题。与实心陶瓷垫板材料相比，发泡陶瓷导热系数低，一定程度上抑制了下层铜片晶粒偏大的情况。此外，发泡陶瓷与铜片实际接触面积大大减小，有效降低垫板材料对铜片的损伤。且发泡陶瓷热震性好，可循环使用，此外操作简单，对产品无污染，可提高DCB生产效率与生产质量。CN114758956ACN114758956A权利要求书1/1页1.一种覆铜陶瓷基板双面同时烧结方法，其特征在于，采用发泡陶瓷作为烧结垫板，包括如下步骤：S1，将基体垫片放置于烧结炉网带上，将发泡陶瓷垫板放置于所述基体垫片上，所用发泡陶瓷为不与铜和铜的氧化物反应的陶瓷材料；S2，依次将铜片、瓷片、铜片叠放在所述发泡陶瓷垫板上进行烧结，烧结完毕后，将双面覆铜陶瓷基板从发泡陶瓷垫板上取下。2.根据权利要求1所述的覆铜陶瓷基板双面同时烧结方法，其特征在于：其中，S1中，所述基体垫片为氧化铝垫片。3.根据权利要求1所述的覆铜陶瓷基板双面同时烧结方法，其特征在于：其中，S1中，所用发泡陶瓷材料选自碱性氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷或上述陶瓷的复合陶瓷，所述碱性氧化物陶瓷包括MgO,Y2O3或CaO，所述非氧化物陶瓷包括SiC或Si3N4。4.根据权利要求3所述的覆铜陶瓷基板双面同时烧结方法，其特征在于：其中，所述发泡陶瓷材料上的孔为开孔或闭孔，孔直径在0.08‑3mm，气孔率为20‑90％，所述发泡陶瓷垫板的厚度为2～15mm。5.根据权利要求3所述的覆铜陶瓷基板双面同时烧结方法，其特征在于：其中，所述发泡陶瓷的杂质含量≤5。6.根据权利要求3所述的覆铜陶瓷基板双面同时烧结方法，其特征在于：其中，所述发泡陶瓷垫板为纯度为99.5％的氧化镁发泡陶瓷垫板，厚度为10mm，孔为通孔，平均孔径为0.6mm。7.根据权利要求1所述的覆铜陶瓷基板双面同时烧结方法，其特征在于：其中，S2中，铜片为无氧铜，清洗后在100‑3000ppm氧含量的氮气氛围中单面氧化，放置时铜片氧化面与瓷片接触。8.根据权利要求1所述的覆铜陶瓷基板双面同时烧结方法，其特征在于：其中，S2中，瓷片的清洗方法如下：将瓷片放置在30‑50℃纯水中利用超声波清洗设备清洗。9.根据权利要求1所述的覆铜陶瓷基板双面同时烧结方法，其特征在于：其中，S2中，烧结时工艺条件：在氮气保护下，1065‑1082℃保温4‑30min。2CN114758956A说明书1/3页覆铜陶瓷基板双面同时烧结方法技术领域[0001]本发明属于覆铜陶瓷基板制备技术领域，具体涉及一种覆铜陶瓷基板双面同时烧结方法。背景技术[0002]覆铜陶瓷基板热循环性高、形状稳定、刚性好、导热率高、可靠性高，覆铜面可以刻蚀出各种图形，并且是一种无污染、无公害的绿色产品，使用温度相当广泛，可以从‑55℃～850℃，热膨胀系数接近于硅，是大功率电子器件、集成电路板的关键封装材料。随着5G、新能源等新技术的飞速发展，其应用范围越来越广泛，市场需求量日益增加。[0003]目前双面覆铜陶瓷基板的生产基本是分两次烧结，即烧结完一面再烧另一面，其不足之处在于：(1)两次烧结产生热应力较大，于力学性能不利；(2)生产效率慢，经济效益降低。[0004]双面同时烧结是上述问题的有效解决方法。但目前双面同时烧结大多应用实心陶瓷材料或抗高温氧化的金属材料作为烧结垫板，垫板与铜片接触面积大，易在铜片表面留下印记造成不良，甚至与铜片在高温下反应，造成粘连报废，难以在实际生产中推广应用。发明内容[0005]本发明为解决上述技术问题进行，提出一种覆铜陶瓷基板双面同时烧结的制备方法，利用不与铜及其氧化物反应的发泡陶瓷作为烧结垫板材料，实现了陶瓷片两面同时覆铜，该方法制备的