[发明专利]一种钛箔化学减薄方法

说明书

本发明涉及一种钛箔化学减薄方法，包括如下步骤：1)钛箔表面除油清洗：待处理钛箔依次在丙酮、无水乙醇、纯水中超声浸洗共计5min‑10min后烘干取出；2)氮化工艺：真空炉抽真空后通入氮气，氮化钛箔表面，氮化温度控制在500℃‑650℃，时间控制在90min‑150min，氮气分压控制在800Pa‑1200Pa，生成金黄色的氮化钛层；3)化学铣切：将经步骤2)处理后的钛箔浸没在化学铣切液中1min‑4min中进行铣切，将金黄色的氮化钛层铣除，该化学铣切液由下述组分组成：体积分数分别为15％～25％的氢氟酸溶液、1％～3％的硝酸溶液、5％～8％的的冰醋酸溶液，余量为纯水；4)表面清洗：铣切后的钛箔依次在丙酮、纯水中浸洗共计5min‑15min。

技术领域

本发明属于半导体基板制备技术领域，涉及一种覆铜陶瓷基板钛箔焊片制备技术，具体而言涉及一种钛箔化学减薄方法。

背景技术

覆铜陶瓷基板是半导体领域高压大功率模块最为优良的封装材料，其具有高导热、优良的绝缘性能、优异的软钎焊性、载流能力大等特性。高温直接键合(DBC，又称DCB)技术、高温活性钎焊(AMB)技术、电镀(DPC)技术以及激光活化技术(LAM)是目前制作覆铜陶瓷基板的主要技术。其中，使用AMB技术制备的覆铜陶瓷基板具有抗冷热冲击性能优异、铜瓷剥离强度高、冷热循环可靠性高等优点，具有广阔的市场和应用前景。

烧结是AMB技术最关键的部分，在保证质量的前提下，降低生产成本对工业化量产具有重要意义。焊片/焊料是AMB烧结技术的核心之一，同时，因AMB工艺需求和质量控制，需要使用超薄的钛箔作为焊片，而超薄钛箔多应用于航空航天及扬声器音膜等领域，这类相对较厚的钛箔(≥10um)需经过多次轧制，对设备和加工工艺的要求较为严苛，因此生产成本较高，随之而来的问题是AMB覆铜板生产成本的增加。故如何通过简单工艺将较厚的钛箔减薄使之可应用于AMB覆铜板的烧结对AMB产品降本具有重要意义。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种钛箔化学减薄方法替代钛箔轧制工艺，包括钛箔表面除油清洗、氮化工艺、化学铣切、表面清洗四道工序。本发明的技术关键在于钛箔的氮化工艺和可控性化学铣切：氮化工艺中，通过优选真空烧结炉烧结时间、氮气分压、温度等相关烧结制度来严格控制钛箔的氮化程度，生成可控厚度的金黄色氮化钛层；化学铣切工序中，使用HF-HNO₃体系的化学铣切液铣切至金黄色氮化钛层刚刚完全消失。

为了实现目的，本发明所采用的技术方案如下：

本发明提供的钛箔化学减薄方法，具有如下技术特征，包括如下步骤：

1)钛箔表面除油清洗：待处理钛箔依次在丙酮、无水乙醇、纯水中超声浸洗共计5min-10min后烘干取出；

2)氮化工艺：真空炉抽真空后通入氮气，氮化钛箔表面，氮化温度控制在500℃-650℃，时间控制在90min-150min，氮气分压控制在800Pa-1200Pa，生成金黄色的氮化钛层；

3)化学铣切：将经步骤2)处理后的钛箔浸没在化学铣切液中1min-4min中进行铣切，将金黄色的氮化钛层铣除，该化学铣切液由下述组分组成：体积分数分别为15％～25％的氢氟酸溶液、1％～3％的硝酸溶液、5％～8％的的冰醋酸溶液，余量为纯水；

4)表面清洗：铣切后的钛箔依次在丙酮、纯水中浸洗共计5min-15min。

优选的，步骤1)中，待处理钛箔在丙酮溶液中超声浸洗3min-5min；在无水乙醇中超声浸洗1min-3min；在纯水中超声浸洗1min-3min。烘干条件为放置于80℃-100℃的干燥箱中10min-15min。

优选的，步骤2)中，氮化工艺包括抽真空阶段、氮化阶段、随炉冷却三个阶段。抽真空阶段中，真空炉的真空度为0.1Pa-0.001Pa。氮化阶段，氮化温度优选控制在550-640℃，时间优选控制在100-140min，氮气分压优选控制在900-1100Pa。