[发明专利]陶瓷覆铜板及其制备工艺和应用

说明书

本公开涉及一种陶瓷覆铜板及其制备工艺和应用，该工艺包括：S1、在陶瓷垫板表面形成铜层，然后对所述铜层的表面进行第一热氧化处理，得到氧化垫板；S2、将铜片放置于氧化垫板的经过第一热氧化处理后的铜层上，将氧化垫板与铜片一起进行第二热氧化处理，然后分离二者，得到氧化铜片；所述氧化铜片与氧化垫板分离的表面为第一表面，与第一表面相对的所述氧化铜片的表面为第二表面；S3、将第二表面与陶瓷基片贴合，然后进行覆接处理，得到陶瓷覆铜板。本公开陶瓷覆铜板铜片的表面晶粒小，自动识别率高。

技术领域

本公开涉及陶瓷覆铜板技术领域，具体地，涉及一种陶瓷覆铜板及其制备工艺和应用。

背景技术

陶瓷覆铜板(英文全称：Direct Bonded Copper，英文缩写DBC)是指压延铜片在高温下直接与陶瓷基片表面键合所得的产品，其中，氧化铝陶瓷基片作为绝缘基片，通过高温共晶键合铜片。陶瓷覆铜板既具有优良电绝缘性能，又有高导热特性，还具有优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形，同时具有很大的载流能力。因此，陶瓷覆铜板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料，广泛应用于电力电子模块、半导体致冷器、大功率LED散热基板、太阳能电池组件、汽车电子、航天航空及军用电子组件中。

现有陶瓷覆铜板制备工艺一般包括铜片氧化和铜片覆接两个步骤，由于铜片氧化时放置在陶瓷基片上，导致铜片上表面被氧化，而下表面没被氧化，覆接所得陶瓷覆铜板的上表面铜晶粒较大，影响外观以及后续产品使用。

发明内容

本公开的目的是提供一种陶瓷覆铜板及其制备工艺和应用，本公开陶瓷覆铜板的铜片表面晶粒小。

为了实现上述目的，本公开提供一种陶瓷覆铜板的制备工艺，该工艺包括：

S1、在陶瓷垫板表面形成铜层，然后对所述铜层的表面进行第一热氧化处理，得到氧化垫板；

S2、将铜片放置于氧化垫板的经过第一热氧化处理后的铜层上，将氧化垫板与铜片一起进行第二热氧化处理，然后分离二者，得到氧化铜片；所述氧化铜片与氧化垫板分离的表面为第一表面，与第一表面相对的所述氧化铜片的表面为第二表面；

S3、将第二表面与陶瓷基片贴合，然后进行覆接处理，得到陶瓷覆铜板。可选的，步骤S1中，所述陶瓷垫板的厚度为0.3-2mm，材料为氧化铝或氮化铝。

可选的，步骤S1中，所述在陶瓷垫板表面形成铜层的方式为磁控溅射或离子镀，所述铜层的厚度为0.5-50μm。

可选的，步骤S1中，所述第一热氧化处理的条件包括：在流动气氛中进行，流动气氛中氧分压为100-1000ppm，热氧化处理的温度为400-1000℃，时间为10-300min。

可选的，步骤S2中，所述第二热氧化处理的条件包括：在流动气氛中进行，流动气氛中氧分压为100-1000ppm，热氧化处理的温度为400-1000℃，时间为10-300min。

可选的，所述工艺还包括：将步骤S2中与氧化铜片分离后的氧化垫板返回步骤S2中重复使用。

可选的，步骤S3中，所述覆接处理的条件包括：氧分压为0-100ppm，温度为1065-1083℃，时间为10-180min；

所述陶瓷基片的厚度为0.3-2mm，材料为氧化铝或氮化铝。

本公开还提供所提供的工艺所制备的陶瓷覆铜板。

本公开还提供一种陶瓷覆铜板的应用，该应用包括：采用本公开所提供的陶瓷覆铜板制备电力电子模块、半导体致冷器、大功率LED散热基板、太阳能电池组件、汽车电子、航天航空电子组件和军用电子组件。

本公开陶瓷覆铜板制备工艺将铜片的两表面采用不同的方式均进行氧化处理，然后再将氧化铜片与陶瓷基片进行覆接处理，所得陶瓷覆铜板的铜片表面晶粒小，自动识别率高。