CN110064808A - 一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法 - Google Patents

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    • B23K35/3006—Ag as the principal constituent

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Abstract

本发明公开了一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法，包括以下步骤；步骤一：将瓷片用纯水在70℃条件下利用超声清洗1‑10min后在100℃的烘箱中烘干；步骤二、将烘干后的瓷片两面均匀涂覆含有活性金属成分的银铜焊料，在60‑90℃的烘箱中烘干；步骤三、将涂好焊料的陶瓷片两面贴合铜片设为一组A；步骤四、将A进行多组的堆高，每组A结构之间采用隔离片进行隔离；步骤五、将多组堆叠的A结构放入热压炉中，结构两端施加0‑30MPa压力；步骤六、抽真空至10‑3Pa时，开始随炉升温，在400‑500℃时，保温30‑90min后进行排胶，在800‑950℃下保温10‑60min进行钎焊。本发明采用真空热压活性钎焊，制备的陶瓷覆铜板空洞率极低，拉拔力高，且节约焊料，生产效率高、制备过程操作简单等特点。

Description

一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法
技术领域
本发明涉及陶瓷覆铜板技术领域，具体为一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法。
背景技术
覆铜板又名基材，将补强材料浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板，它是做PCB的基本材料，常叫基材，当它用于多层板生产时，也叫芯板；
目前陶瓷覆铜板普遍采用真空无压钎焊的方法来制备，但是，真空无压钎焊制备的陶瓷覆铜板焊接空洞率较高，拉拔力偏低，且需要更多的焊料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法，包括以下步骤；
步骤一：将瓷片用纯水在70℃条件下利用超声清洗1-10min后在100℃的烘箱中烘干；
步骤二、将烘干后的瓷片两面均匀涂覆含有活性金属成分的银铜焊料，在60-90℃的烘箱中烘干；
步骤三、将涂好焊料的陶瓷片两面贴合铜片设为一组A；
步骤四、将A进行多组的堆高，每组A结构之间采用隔离片进行隔离；
步骤五、将多组堆叠的A结构放入热压炉中，结构两端施加0-30MPa压力；
步骤六、抽真空至10-3Pa时，开始随炉升温，在400-500℃时，保温30-90min后进行排胶，在800-950℃下保温10-60min进行钎焊。
优选的，所述瓷片包括：氮化铝，氮化硅，氧化铝，ZTA等陶瓷覆铜板常用瓷片。
优选的，所述银铜焊料的活性金属成分包括：镍，钛，铬，钒，锆和铪的一种或几种组合而成。
优选的，所述活性焊料中，银占比40-60%，铜占比30%-50%，活性金属占比0.5-3%。
优选的，所述隔离片为高纯石墨，氮化铝，氮化硅，氧化铝，ZTA的一种或几种组合而成，厚度在0.5mm-50mm。
本发明提出的一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法，有益效果在于：
1、本发明采用真空热压活性钎焊，制备的陶瓷覆铜板空洞率极低，拉拔力高，且节约焊料；
2、本发明具有成本低、生产效率高、制备过程操作简单等特点，可以满足工业化大规模生产需要。
附图说明
图1为本发明的热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板结构示意图；
图2为本发明的真空无压焊接示意图；
图3为本发明的真空热压焊接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1、请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法，包括以下步骤；
步骤一：将瓷片用纯水在70℃条件下利用超声清洗8min后在100℃的烘箱中烘干；
所述瓷片包括：氮化铝，氮化硅，氧化铝，ZTA等陶瓷覆铜板常用瓷片；
步骤二、将烘干后的瓷片两面均匀涂覆含有活性金属成分的银铜焊料，在85℃的烘箱中烘干；
所述银铜焊料的活性金属成分包括：镍，钛，铬，钒，锆和铪的一种或几种组合而成；
所述活性焊料中，银占比50%，铜占比48%，活性金属占比2%；
步骤三、将涂好焊料的陶瓷片两面贴合铜片设为一组A；
步骤四、将A进行多组的堆高，每组A结构之间采用隔离片进行隔离；
所述隔离片为高纯石墨，氮化铝，氮化硅，氧化铝，ZTA的一种或几种组合而成，厚度在25mm；
步骤五、将多组堆叠的A结构放入热压炉中，结构两端施加15MPa压力；
步骤六、抽真空至5Pa时，开始随炉升温，在450℃时，保温60min后进行排胶，在900℃下保温45min进行钎焊。
实施例2、请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法，包括以下步骤；
步骤一：将瓷片用纯水在70℃条件下利用超声清洗9min后在100℃的烘箱中烘干；
所述瓷片包括：氮化铝，氮化硅，氧化铝，ZTA等陶瓷覆铜板常用瓷片；
步骤二、将烘干后的瓷片两面均匀涂覆含有活性金属成分的银铜焊料，在75℃的烘箱中烘干；
所述银铜焊料的活性金属成分包括：镍，钛，铬，钒，锆和铪的一种或几种组合而成；
所述活性焊料中，银占比48%，铜占比49.5%，活性金属占比2.5%；
步骤三、将涂好焊料的陶瓷片两面贴合铜片设为一组A；
步骤四、将A进行多组的堆高，每组A结构之间采用隔离片进行隔离；
所述隔离片为高纯石墨，氮化铝，氮化硅，氧化铝，ZTA的一种或几种组合而成，厚度在30mm；
步骤五、将多组堆叠的A结构放入热压炉中，结构两端施加20MPa压力；
步骤六、抽真空至8Pa时，开始随炉升温，在460℃时，保温75min后进行排胶，在850℃下保温50min进行钎焊。
实施例3、请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法，包括以下步骤；
步骤一：将瓷片用纯水在70℃条件下利用超声清洗10min后在100℃的烘箱中烘干；
所述瓷片包括：氮化铝，氮化硅，氧化铝，ZTA等陶瓷覆铜板常用瓷片；
步骤二、将烘干后的瓷片两面均匀涂覆含有活性金属成分的银铜焊料，在85℃的烘箱中烘干；
所述银铜焊料的活性金属成分包括：镍，钛，铬，钒，锆和铪的一种或几种组合而成；
所述活性焊料中，银占比53%，铜占比44%，活性金属占比3%；
步骤三、将涂好焊料的陶瓷片两面贴合铜片设为一组A；
步骤四、将A进行多组的堆高，每组A结构之间采用隔离片进行隔离；
所述隔离片为高纯石墨，氮化铝，氮化硅，氧化铝，ZTA的一种或几种组合而成，厚度在40mm；
步骤五、将多组堆叠的A结构放入热压炉中，结构两端施加25MPa压力；
步骤六、抽真空至6Pa时，开始随炉升温，在485℃时，保温75min后进行排胶，在920℃下保温40min进行钎焊。
经过以上工艺步骤后，真空无压焊接与真空热压焊接的拉拔力与所需焊料厚度对比数据；
真空无压焊接 真空热压焊接
拉拔力 ＜100N/cm 180-240N/cm
所需焊料厚度 70u 30u
由以上数据可知，真空热压焊接制备出的陶瓷覆铜板相比于传统的真空无压焊接制备出的陶瓷覆铜板，拉拔力高，所需焊料厚度少，可以进一步提升陶瓷覆铜板的综合性能，适用范围更广。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法，其特征在于：包括以下步骤；
步骤一：将瓷片用纯水在70℃条件下利用超声清洗1-10min后在100℃的烘箱中烘干；
步骤二、将烘干后的瓷片两面均匀涂覆含有活性金属成分的银铜焊料，在60-90℃的烘箱中烘干；
步骤三、将涂好焊料的陶瓷片两面贴合铜片设为一组A；
步骤四、将A进行多组的堆高，每组A结构之间采用隔离片进行隔离；
步骤五、将多组堆叠的A结构放入热压炉中，结构两端施加0-30MPa压力；
步骤六、抽真空至10-3Pa时，开始随炉升温，在400-500℃时，保温30-90min后进行排胶，在800-950℃下保温10-60min进行钎焊。
2.根据权利要求1所述的一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法，其特征在于：所述瓷片包括：氮化铝，氮化硅，氧化铝，ZTA等陶瓷覆铜板常用瓷片。
3.根据权利要求1所述的一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法，其特征在于：所述银铜焊料的活性金属成分包括：镍，钛，铬，钒，锆和铪的一种或几种组合而成。
4.根据权利要求1所述的一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法，其特征在于：所述活性焊料中，银占比40-60%，铜占比30%-50%，活性金属占比0.5-3%。
5.根据权利要求1所述的一种热压活性钎焊法制备陶瓷覆铜板的方法，其特征在于：所述隔离片为高纯石墨，氮化铝，氮化硅，氧化铝，ZTA的一种或几种组合而成，厚度在0.5mm-50mm。
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