[发明专利]一种氮化铝覆铝基板及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化铝覆铝基板，其特征在于：该基板包括氮化铝陶瓷基片、位于氮化铝陶瓷基片的至少一表面上的铝层，所述氮化铝陶瓷基片与铝层之间依次设置有氧化物改性层和铝硅合金焊片层，所述氧化物改性层中含有Cu₂O，并且还含有以下两组化合物中的至少一组：(1)、CuAlO₂、CuAl₂O₄、Al₂O₃；(2)、CuSiO₂、SiO₂。

2.根据权利要求1所述的氮化铝覆铝基板，其特征在于，所述氮化铝陶瓷基片的厚度为300-1000μm；所述铝层的厚度为150-800μm；所述氧化物改性层的厚度为0.1-10μm；所述铝硅合金焊片层的厚度为10-300μm。

3.根据权利要求2所述的氮化铝覆铝基板，其特征在于：以氧化物改性层的总量为基准，所述氧化亚铜的含量为10-50wt％，所述氧化铝和所述氧化硅的总含量为50-90wt％；所述氧化亚铜含量是以氧化物改性层中的铜元素含量按照氧化亚铜的形态存在时计算得到的含量，所述氧化铝的含量是以氧化物改性层中的铝元素含量按照氧化铝的形态存在时计算得到的含量，所述氧化硅的含量是以氧化物改性层中的硅元素含量按照氧化硅的形态存在时计算得到的含量。

4.根据权利要求3所述的氮化铝覆铝基板，其特征在于：所述氧化物改性层中氧化铝和氧化硅的重量比为1-4∶1，所述氧化铝的重量是以氧化物改性层中的铝元素重量按照氧化铝的形态存在时计算得到的重量，所述氧化硅的重量是以氧化物改性层中的硅元素重量按照氧化硅的形态存在时计算得到的重量。

5.根据权利要求4所述的氮化铝覆铝基板，其特征在于：以所述焊片层的总重量为基准，所述铝的含量为80-95wt％，所述硅的含量为5-20wt％。

6.一种氮化铝覆铝基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在氮化铝陶瓷基片的表面上形成含有陶瓷粉体和烧结助剂的改性基层，所述陶瓷粉体为SiO₂、Al₂O₃中的至少一种；所述烧结助剂为Cu粉、Cu₂O粉、CuO粉中的至少一种；

S2、对该具有改性基层的氮化铝陶瓷基片在真空或含有惰性气氛下进行高温烧结，得到含有氧化物改性层的氮化铝覆铝基板的前躯体；

S3、将氮化铝覆铝基板的前躯体与铝片通过铝硅合金焊片进行真空钎焊，制得氮化铝覆铝基板。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述形成改性基层的方法为：将陶瓷粉体和烧结助剂采用物理气相沉积的方法形成到氮化铝基材表面，得到所述改性基层。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述形成所述改性基层的方法为真空蒸镀。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述真空蒸镀的条件为：真空度不大于10-3帕，电源偏压为100-300V，电源功率为1500-2000W，电源的占空比为40-70％，靶材为所述陶瓷粉体和烧结助剂，真空蒸镀时间为5-10分钟。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述真空气氛的真空度为不大于10^-3Pa。

11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为氮气或氩气。

12.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述高温烧结温度为1250-1300℃，保温时间为0.1-1h。

13.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述真空钎焊在真空度不大于10^-3Pa下进行，将氮化铝氧化物改性层一面依次与铝硅合金焊片及铝片叠加在一起进行焊接，形成合金焊片层及铝层，焊接温度为577-660℃，焊接时间为5-10min。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于：所述氮化铝陶瓷基片的厚度为300-1000μm；所述铝片的厚度为150-800μm；所述氧化物改性层的厚度为0.1-10μm；所述铝硅焊片的厚度为10-300μm。