一种氮化铝覆铜陶瓷基板的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114907135A(43)申请公布日2022.08.16(21)申请号202210526380.7(22)申请日2022.05.16(71)申请人江苏富乐华半导体科技股份有限公司地址224200江苏省盐城市东台市城东新区鸿达路18号(72)发明人董明锋贺贤汉李炎马敬伟蔡俊陆玉龙(74)专利代理机构北京华际知识产权代理有限公司11676专利代理师张强(51)Int.Cl.C04B37/02(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称一种氮化铝覆铜陶瓷基板的制备方法(57)摘要本发明公开了一种氮化铝覆铜陶瓷基板的制备方法。包括以下步骤：第一步，对氮化铝瓷片和铜片进行清洗；第二步，对清洗好的氮化铝瓷片进行等离子体溅射；第三步，对预处理过的氮化铝瓷片进行预氧化处理；第四步，对清洗过的铜片进行热氧化处理；第五步，将预氧化后的氮化铝瓷片和热氧化后的铜片进行烧结。第五步中，预氧化后的氮化铝瓷片和热氧化后的铜片之间涂覆有改性焊膏，该改性焊膏中含有负载氧化镍‑纳米银颗粒的改性填料、SAC305焊膏，制备得到的覆铜基板具有优异的剥离强度、导热性能。CN114907135ACN114907135A权利要求书1/1页1.一种氮化铝覆铜陶瓷基板的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，对氮化铝瓷片(1)和铜片(3)进行清洗；第二步，对清洗好的氮化铝瓷片(1)进行等离子体溅射，等离子源为氧气，氧气流量为30‑70ml/min，得到预处理过的氮化铝瓷片(1)；第三步，对预处理过的氮化铝瓷片(1)进行预氧化处理；第四步，对清洗过的铜片(3)进行热氧化处理；第五步，在预氧化后的氮化铝瓷片(1)一侧或两侧覆热氧化后的铜片(3)，烧结，得到覆铜陶瓷基板。2.根据权利要求1所述的一种氮化铝覆铜陶瓷基板的制备方法，其特征在于：第二步中，等离子体的射频功率为500‑1000瓦，射频时间为1‑5min。3.根据权利要求1所述的一种氮化铝覆铜陶瓷基板的制备方法，其特征在于：氮化铝瓷片(1)等离子体溅射到预氧化之间的时间间隔为0‑60min。4.根据权利要求1所述的一种氮化铝覆铜陶瓷基板的制备方法，其特征在于：第三步中，对氮化铝瓷片(1)进行预氧化处理，气氛为空气气氛，氧化温度为1050‑1150℃，氧化时间为120‑240min。5.根据权利要求1所述的一种氮化铝覆铜陶瓷基板的制备方法，其特征在于：第一步中，清洗后的铜片(3)的表面粗糙度为0.1‑0.3μm。6.根据权利要求1所述的一种氮化铝覆铜陶瓷基板的制备方法，其特征在于：第四步中，对清洗过的铜片(3)进行热氧化处理，在铜片(3)表面引入了氧原子，铜片(3)氧化面表面氧原子原子百分比为10‑30％。7.根据权利要求1所述的一种氮化铝覆铜陶瓷基板的制备方法，其特征在于：第五步中，烧结温度为1065‑1083℃，烧结时间为5‑40min。8.根据权利要求1所述的一种氮化铝覆铜陶瓷基板的制备方法，其特征在于：第五步中，取负载氧化镍‑纳米银颗粒的改性填料、SAC305焊膏，搅拌1‑2h，得到改性焊膏，将改性焊膏涂覆在预氧化后的氮化铝瓷片(1)上，引入水平的磁场，磁场强度为230‑240mT，将涂有改性焊膏的氮化铝瓷片(1)两侧覆热氧化后的铜片(3)，进行烧结。9.根据权利要求8所述的一种氮化铝覆铜陶瓷基板的制备方法，其特征在于：所述负载氧化镍‑纳米银颗粒的改性填料的制备方法为：包括以下步骤：S1：取氧化镍、吡咯烷酮、N,N－二甲基甲酰胺，搅拌30‑40min，滴加硝酸银溶液，在60‑66℃下搅拌1‑1.5h，在25‑27℃下搅拌1.5‑2.5h，抽滤，洗涤，干燥，得到氧化镍‑纳米银颗粒；S2：取氮化硼纳米管、氧化石墨烯、去离子水，超声分散，搅拌均匀，干燥，加入去离子水、氧化镍‑纳米银颗粒、盐酸多巴胺，加入三(羟甲基)氨基甲烷，调节pH为8，在30‑32℃下搅拌55‑65min，过滤，洗涤，干燥，得到，负载氧化镍‑纳米银颗粒的改性填料。2CN114907135A说明书1/8页一种氮化铝覆铜陶瓷基板的制备方法技术领域[0001]本发明涉及覆铜基板技术领域，具体为一种氮化铝覆铜陶瓷基板的制备方法。背景技术[0002]氮化铝陶瓷具有优异的导电性，其热导率可达1500W/m·k‑2000W/m·k，约为氧化铝的10倍，且热膨胀系数与硅接近，是取代氧化铝陶瓷的理想的基板材料之一。但是由于氮化铝和金属铜之间的界面润湿性差，结合强度低，并且氮化铝和铜的热膨胀系数相差较大，由此产生的巨大的热应力使得AlN‑Cu的直接结合难以实现。现有的DBC法制备氮化铝覆铜陶瓷基板时，会产生大量气泡，存在于铜和氮化铝的界面处，导致基板剥离强度和导热性能大幅下降，良品率低