CN112142498A - 一种dbc基板两面铜箔同时烧结时用的垫板及其制备方法 - Google Patents

一种dbc基板两面铜箔同时烧结时用的垫板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板及其制备方法。一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板，包括从上至下依次设置的MgO烧结层、氧化铝溶射层以及SiC陶瓷板；MgO烧结层的厚度为1～10μm；氧化铝溶射层的厚度为15～25μm；SiC陶瓷板的厚度为1mm～5mm。本专利采用SiC陶瓷板作为烧结垫板的基体材料，氧化铝溶射层以及MgO烧结层，可确保垫板不与铜片粘合在一起或在铜片表面留下接触痕迹、或使铜片熔化，同时MgO烧结层不易脱落而污染烧结炉膛，提高了产品的良率和生产效率。

Description

一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板及其制备方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体是DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板及其制备方法。
背景技术
为了提高双面覆铜陶瓷基板(DBC)烧结生产效率，DBC生产厂商都在开发两面铜箔同时烧结的工艺技术。两面铜箔同时烧结时需要用到专用烧结垫板，烧结时将第一片铜片先放在烧结垫板上，陶瓷板放在第一片铜片上面，再将第二片铜片放在陶瓷板上进行烧结。
目前制作烧结垫板的材料一般都选用铬镍铁合金(Inconel)、镍镉合金等耐高温金属材料、SiC陶瓷或者氧化铝陶瓷板上涂MgO粉末等材料。但用这些材料制成的烧结垫板在生产中存在一些问题：
1.耐高温金属材料容易与铜粘合在一起或在铜片表面留下接触痕迹，造成产品不良增加。
2.直接用SiC陶瓷作为垫板时，则在与铜片接触后铜片表面容易出现烧结熔化现象,从而影响产品外观质量。
3.在氧化铝陶瓷垫板表面涂含有MgO粉的溶液，尽管MgO粉可起到与铜隔离作用且不会与铜粘合在一起，但与氧化铝板结合不牢，容易脱落。而脱落的粉末会污染烧结炉膛，影响产品烧结良率。同时由于MgO粉溶液是人工涂的，生产效率低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板，以解决以上至少一个技术问题。
本发明还提供一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板的制备方法，以解决以上至少一个技术问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板，其特征在于，包括从上至下依次设置的MgO烧结层、氧化铝溶射层以及SiC陶瓷板；
所述MgO烧结层的厚度为1～10μm；
所述氧化铝溶射层的厚度为15～25μm；
所述SiC陶瓷板的厚度为1mm～5mm。
进一步优选的，一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，
步骤一，SiC陶瓷板表面预处理，粗糙度Ra为0.1～0.5μm；
步骤二，SiC陶瓷板上熔射氧化铝粉，形成氧化铝溶射层；
步骤三，MgO溶液喷在氧化铝粉熔射层上，高温烧结，形成MgO烧结层。
进一步优选的，SiC陶瓷板的长度为195mm～210mm，宽度为140mm～150mm。
进一步优选的，步骤一，SiC陶瓷板精磨处理。
进一步优选的，步骤二，熔射温度为580℃～620℃。熔射时喷枪移动速度为3m/min～5m/min。
进一步优选的，步骤三中，MgO溶液是MgO粉以及酒精混合而成，所述MgO溶液浓度50％～70％。
进一步优选的，步骤三中，烧结温度为1050℃～1150℃；烧结时间为3小时；MgO层厚度为1～10μm。
进一步优选的，所述MgO烧结层的厚度为1～10μm；
所述氧化铝溶射层的厚度为15～25μm；
所述SiC陶瓷板的厚度为1mm～5mm。
有益效果：本专利采用SiC陶瓷板作为烧结垫板的基体材料，氧化铝溶射层以及MgO烧结层，可确保垫板不与铜片粘合在一起或在铜片表面留下接触痕迹、或使铜片熔化，同时MgO烧结层不易脱落而污染烧结炉膛，提高了产品的良率和生产效率。
MgO烧结层可起到覆铜陶瓷基板的铜片与SiC陶瓷板的隔离作用，用MgO粉直接熔射在SiC表面，虽结合力高，粉末不易脱落，但熔射工艺复杂，设备昂贵，生产成本高。而将MgO粉直接烧结在SiC陶瓷板，粉末容易脱落会污染烧结炉膛。氧化铝粉熔射工艺简单、成本低，且与SiC陶瓷板和MgO层结合力高，现把氧化铝粉熔射层作为SiC陶瓷板和MgO层的过渡层为先将氧化铝粉熔射在SiC表面，再将MgO粉烧结在氧化铝粉熔射层上，这样就解决了MgO粉熔射成本高，与SiC陶瓷板烧结后粉末容易脱落的问题。
附图说明
图1为本发明一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板的一种示意图。
1为SiC陶瓷板，2为氧化铝溶射层，3为MgO烧结层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1，一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板，包括从上至下依次设置的MgO烧结层3、氧化铝溶射层2以及SiC陶瓷板1；MgO烧结层3的厚度为1～10μm；氧化铝溶射层2的厚度为15～25μm；SiC陶瓷板1的厚度为1mm～5mm。
一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板的制备方法，包括如下步骤，
步骤一，SiC陶瓷板1精磨处理，粗糙度Ra为0.1～0.5μm；SiC陶瓷板的长度为195mm～210mm，宽度为140mm～150mm。SiC陶瓷板的厚度为1mm～5mm。
步骤二，SiC陶瓷板1上熔射氧化铝粉，形成氧化铝溶射层2；熔射温度为580℃～620℃。氧化铝溶射层的厚度为15～25μm。熔射时喷枪移动速度为3m/min～5m/min。
溶射工艺参数：电流500-600A，电压55V-65V，主气流量35-50L/Min，次气流量4-10L/Min，送粉量20-60g/min，溶射距离100-150mm；主气为氩气，次气为氢气，主气与次气混合作为溶射气体。
步骤三，配制MgO溶液，MgO溶液是MgO粉以及酒精混合而成，MgO溶液浓度50％～70％；
MgO溶液喷在氧化铝粉熔射层上，高温烧结，形成MgO烧结层3；
烧结温度为1050℃～1150℃；烧结时间为3小时；MgO烧结层厚度为1～10μm。
具体实施例1为
一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板的制备方法，包括如下步骤，
步骤一，SiC陶瓷板精磨处理，粗糙度Ra为0.1～0.5μm；SiC陶瓷板的长度为195mm～210mm，宽度为140mm～150mm。SiC陶瓷板的厚度为2mm～3mm。
步骤二，SiC陶瓷板上熔射氧化铝粉，形成氧化铝溶射层；熔射温度为580℃～620℃。氧化铝溶射层的厚度为18μm～20μm。熔射时喷枪移动速度为3m/min～5m/min。
步骤三，配制MgO溶液，MgO溶液是MgO粉以及酒精混合而成，MgO溶液浓度55％～60％，MgO溶液喷在氧化铝粉熔射层上，高温烧结，形成MgO烧结层；
烧结温度为1050℃～1150℃；烧结时间为3小时；MgO烧结层厚度为3μm～5μm。
有益效果：本专利采用SiC陶瓷板作为烧结垫板的基体材料，氧化铝溶射层以及MgO烧结层，可确保垫板不与铜片粘合在一起或在铜片表面留下接触痕迹、或使铜片熔化，同时MgO烧结层不易脱落而污染烧结炉膛，提高了产品良率5％以上并同时提高生产效率。
MgO烧结层可起到覆铜陶瓷基板的铜片与SiC陶瓷板的隔离作用，用MgO粉直接熔射在SiC表面，虽结合力高，粉末不易脱落，但熔射工艺复杂，设备昂贵，生产成本高。而将MgO粉直接烧结在SiC陶瓷板，粉末容易脱落会污染烧结炉膛。氧化铝粉熔射工艺简单、成本低，且与SiC陶瓷板和MgO层结合力高，现把氧化铝粉熔射层作为SiC陶瓷板和MgO层的过渡层为先将氧化铝粉熔射在SiC表面，再将MgO粉烧结在氧化铝粉熔射层上，这样就解决了MgO粉熔射成本高，与SiC陶瓷板烧结后粉末容易脱落的问题。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板，其特征在于，包括从上至下依次设置的MgO烧结层、氧化铝溶射层以及SiC陶瓷板；
所述MgO烧结层的厚度为1～10μm；
所述氧化铝溶射层的厚度为15～25μm；
所述SiC陶瓷板的厚度为1mm～5mm。
2.一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，
步骤一，SiC陶瓷板表面预处理，粗糙度Ra为0.1～0.5μm；
步骤二，SiC陶瓷板上熔射氧化铝粉，形成氧化铝溶射层；
步骤三，MgO溶液喷在氧化铝粉熔射层上，高温烧结，形成MgO烧结层。
3.根据权利要求2所述的一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板的制备方法，其特征在于，所述SiC陶瓷板的长度为195mm～210mm，宽度为140mm～150mm。
4.根据权利要求2所述的一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板的制备方法，其特征在于，步骤一，SiC陶瓷板精磨处理。
5.根据权利要求2所述的一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板的制备方法，其特征在于，步骤二，熔射温度为580℃～620℃。
6.根据权利要求2所述的一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板的制备方法，其特征在于，步骤三中，MgO溶液是MgO粉以及酒精混合而成，所述MgO溶液浓度50％～70％。
7.根据权利要求2所述的一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板的制备方法，其特征在于，步骤三中，烧结温度为1050℃～1150℃；烧结时间为3小时；MgO层厚度为1～10μm。
8.根据权利要求2所述的一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板的制备方法，其特征在于，所述MgO烧结层的厚度为1～10μm。
9.根据权利要求2所述的一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板的制备方法，其特征在于，所述氧化铝溶射层的厚度为15～25μm。
10.根据权利要求2所述的一种DBC基板两面铜箔同时烧结时用的垫板的制备方法，其特征在于，所述SiC陶瓷板的厚度为1mm～5mm。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113804004A (zh) * 2021-08-12 2021-12-17 上海富乐华半导体科技有限公司 提高烧结炉传送带表面氧化层可靠性的方法
CN115558880A (zh) * 2022-11-30 2023-01-03 四川富乐华半导体科技有限公司 一种氧化dcb铜片的方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6120243A (ja) * 1984-07-06 1986-01-29 Sekisui Chem Co Ltd 光学式情報記録体
JP2000264746A (ja) * 1999-03-12 2000-09-26 Toshiba Corp 積層セラミックスの製造方法
CN204204799U (zh) * 2014-11-05 2015-03-11 南京中江新材料科技有限公司 覆铜陶瓷基板烧结治具
CN204630389U (zh) * 2015-05-14 2015-09-09 凯乐士股份有限公司 碳化硅承载体
CN105174986A (zh) * 2015-09-05 2015-12-23 苏州宏久航空防热材料科技有限公司 一种碳化硅纤维基氧化镁-氧化铝双层涂层的制备方法
CN206765468U (zh) * 2017-04-07 2017-12-19 西安明科微电子材料有限公司 一种铝碳化硅镶嵌式基板
CN108257876A (zh) * 2018-01-11 2018-07-06 苏州久奥新材料有限公司 一种活性金属钎焊氮化物陶瓷基板及其图形化方法
CN209201115U (zh) * 2018-09-28 2019-08-02 韶关比亚迪电子有限公司 基板外壳
CN110957289A (zh) * 2019-12-17 2020-04-03 母凤文 多层复合基板结构及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6120243A (ja) * 1984-07-06 1986-01-29 Sekisui Chem Co Ltd 光学式情報記録体
JP2000264746A (ja) * 1999-03-12 2000-09-26 Toshiba Corp 積層セラミックスの製造方法
CN204204799U (zh) * 2014-11-05 2015-03-11 南京中江新材料科技有限公司 覆铜陶瓷基板烧结治具
CN204630389U (zh) * 2015-05-14 2015-09-09 凯乐士股份有限公司 碳化硅承载体
CN105174986A (zh) * 2015-09-05 2015-12-23 苏州宏久航空防热材料科技有限公司 一种碳化硅纤维基氧化镁-氧化铝双层涂层的制备方法
CN206765468U (zh) * 2017-04-07 2017-12-19 西安明科微电子材料有限公司 一种铝碳化硅镶嵌式基板
CN108257876A (zh) * 2018-01-11 2018-07-06 苏州久奥新材料有限公司 一种活性金属钎焊氮化物陶瓷基板及其图形化方法
CN209201115U (zh) * 2018-09-28 2019-08-02 韶关比亚迪电子有限公司 基板外壳
CN110957289A (zh) * 2019-12-17 2020-04-03 母凤文 多层复合基板结构及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113804004A (zh) * 2021-08-12 2021-12-17 上海富乐华半导体科技有限公司 提高烧结炉传送带表面氧化层可靠性的方法
CN113804004B (zh) * 2021-08-12 2024-03-19 上海富乐华半导体科技有限公司 提高烧结炉传送带表面氧化层可靠性的方法
CN115558880A (zh) * 2022-11-30 2023-01-03 四川富乐华半导体科技有限公司 一种氧化dcb铜片的方法
CN115558880B (zh) * 2022-11-30 2023-03-03 四川富乐华半导体科技有限公司 一种氧化dcb铜片的方法

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