[发明专利]用于改善铜片预氧化时表面氧化均匀的治具的制备和使用方法

说明书

本发明提供用于改善铜片预氧化时表面氧化均匀的治具的制备和使用方法，设计一种两面覆铜中间为陶瓷的L形挡板，放置在铜片左右两侧，同前后两个支架形成一个小空间；在减少氧气通入量的情况下，仍可保证铜片烧结面氧化充分，而铜片非烧结面边缘处不会氧化过度，改善了产品表面氧化状态，同时L形挡板降温快，方便操作。

技术领域

本发明属于半导体制造、LED、光通讯领域，特别适用于半导体制冷器、LED、功率半导体等DBC基板制造。

背景技术

DBC基板(双面覆铜陶瓷基板)是利用氧化亚铜共晶液润湿相互接触的铜片和氧化铝陶瓷表面，使两者牢固地结合在一起。要产生氧化亚铜共晶液，烧结前必须对铜片表面进行预氧化处理，使其生成一层均匀的氧化亚铜。目前常用的铜片预氧化方式有两种：

1.将铜片前后端放在传送带上两个陶瓷支架上，铜片烧结面(下表面)朝下，氧气从炉膛底部排气孔通入，使铜片逐步氧化表面生成氧化亚铜。由于铜片下部左右两侧敞开的，通入的氧气从两侧排出。这种氧化方式存在的问题：

铜片烧结面要求保持氧化层均匀且有一定厚度，需要有一定量的氧气通入，但通入过多的氧气从两侧排出后对铜片非烧结面(上表面)边缘处表面状态造成影响：氧化过度引起表面皱皮，疙瘩等缺陷,影响产品外观质量及后道打线、焊接性能；如果减少氧气通入量,铜片非烧结面表面状态可以得到改善,但铜片烧结面由于氧气减少，氧化层不均匀且厚度变簿，烧结气泡不良增加。

2.支架做成不锈钢框架式，铜片放在框架上。这种氧化方式存在的问题：不锈钢框架热容量大，框架出炉膛后温度仍较高，需温度降低后才能操作，工作效率低。同时框架容易变形易损耗。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供用于改善铜片预氧化时表面氧化均匀的治具的制备和使用方法，设计一种两面覆铜中间为陶瓷的L形挡板，放置在铜片左右两侧，同前后两个支架形成一个小空间。在减少氧气通入量的情况下，仍可保证铜片烧结面氧化充分，而铜片非烧结面边缘处不会氧化过度，改善了产品表面氧化状态，同时L形挡板降温快，方便操作。

本发明的技术方案是：一种用于改善铜片预氧化时表面氧化均匀的治具的制备方法，具体步骤如下：

步骤一、在陶瓷正反面覆上铜箔；

步骤二、用激光切割机将步骤一中设备得到的工件切成预定的尺寸，同时在工件正面中间切一刀，切缝深度30％～50％陶瓷厚度；

步骤三、沿着中间切缝反方向将工件折成90度，呈L形状即得到用于改善铜片预氧化时表面氧化均匀的治具。

进一步的，步骤一中，陶瓷厚度0.38～0.635mm，正反面的铜箔厚度均为0.20～0.30mm。

本发明还提供一种利用所述的制备方法得到的治具。

本发明还提供一种所述的治具在铜片预氧化工艺中的使用方法，具体如下：铜片预氧化时，将铜片前后端放在传送带上两个陶瓷支架上，铜片烧结面朝下，将L形挡板治具放在传送带上紧靠铜片两侧面，将两个L形挡板治具分别放在传送带上紧靠铜片两侧面，L形挡板治具的90度夹角背向铜片放置，氧气从炉膛底部排气孔通入，进行铜片预氧化工艺。

本发明的有益效果是：

1、在待氧化铜片左右两侧放置两个L形挡板，同前后两个支架形成一个小空间，在减少氧气通入量的情况下，铜片烧结面仍有充足的氧气，保证其氧化均匀；同时由于氧气通入量减少，相应铜片底部沿侧面流出的氧气量也减少，解决了铜片非烧结面氧化过度问题，使铜片表面皱皮，疙瘩等不良缺陷减少。

2、L形挡板为陶瓷结构，降温快，操作方便，适用于批量生产。

3、L形挡板两面覆铜不易损坏，结构简单、耐用，可反复使用。

4、氧气消耗减少，节约了生产成本。