[发明专利]一种基于氧化炉的铜皮分段氧化工艺

说明书

本发明公开一种基于氧化炉的铜皮分段氧化工艺，步骤一：启动隧道炉内的电阻丝进行加热；步骤二：将铜片输送至隧道炉内；步骤三：对铜片进行氧化，并进行输送；步骤四：重复步骤三，再进行退火；通过选用能够进行分段加热的氧化炉，并以逐渐升温的方式对铜皮表面进行氧化，能够优先在铜皮的表面生成氧化亚铜，再经过多次高温进行氧化，从而再对铜皮表面的氧化亚铜氧化成氧化铜，相较于传统的直接对铜皮表面进行氧化的方式，能够避免氧化后的铜片表面存在部分氧化亚铜被氧化铜所覆盖，从而能够对铜皮进行充分氧化，导致氧化后的铜片表面不均匀的情况。

技术领域

本发明涉及铜皮氧化工艺技术领域，具体为一种基于氧化炉的铜皮分段氧化工艺。

背景技术

DBC陶瓷基板由于同时具备铜的优良导电、导热性能和陶瓷的机械强度高、低介电损耗的优点，被广泛应用于各型大功率半导体特别是IGBT封装材料。DBC技术是利用铜的含氧共晶液直接将铜敷接在陶瓷上，其制备过程中关键因素是氧元素的引入，因此需对铜片进行预氧化处理。

目前对铜片表面进行氧化的方式都是直接通过耐高温的输送机将铜片输送至氧化炉的内部，以进行长时间的氧化，从而在铜皮的表面形成一层氧化层，而该种方式直接对铜片进行氧化，很容易出现的问题是氧化不均匀，会直接给后续烧结带来烧结缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于氧化炉的铜皮分段氧化工艺，以逐渐升温的方式对铜皮表面进行氧化，能够优先在铜皮的表面生成氧化亚铜，再经过多次高温进行氧化，从而再对铜皮表面的氧化亚铜氧化成氧化铜，相较于传统的直接对铜皮表面进行氧化的方式，能够避免氧化后的铜片表面存在部分氧化亚铜被氧化铜所覆盖，从而对铜皮进行充分氧化。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于氧化炉的铜皮分段氧化工艺，具体包括以下步骤：

步骤一：选用分段加热隧道炉作为氧化设备，在隧道炉顶部均匀分布加热电阻丝，并启动隧道炉内的加热电阻丝进行加热；

步骤二：将需要进行预氧化的铜片放置在输送机表面的限位机构内，待隧道炉内的加热电阻丝升温至设定温度后，将铜片输送隧道炉内；

步骤三：向铜片所在的该段隧道炉内注入氧气，吹至铜片的表面对铜片进行氧化，氧化后，通过输送机将铜片输送至下一段隧道炉内；

步骤四：重复步骤三使得铜片经过整个隧道炉后，再进行退火。

作为本发明进一步的方案：步骤一中隧道炉为三段加热，其中第一段隧道炉加热温度为500-600℃，第二段隧道炉加热温度为600-650℃，第三段隧道炉为650-700℃。

作为本发明进一步的方案：步骤二中铜片以竖直的方式放置在限位机构内，并且限位机构设置有若干个，该若干个限位机构均匀的布置在输送机上。

作为本发明进一步的方案：所述限位机构包括对称设置的两个限位立板，两个所述限位立板相对的一侧之间开设有限位槽，其中限位槽呈弧形设置，并且两个限位立板之间对称设置有挡风板。

作为本发明进一步的方案：所述挡风板用于改变氧气的吹气方向，所述限位槽用于对铜片进行限位。

作为本发明进一步的方案：步骤三中氧气在隧道炉以从上至下的方式吹至铜片的表面，并且氧气加热至650℃后使用。

作为本发明进一步的方案：步骤三中第一段隧道炉内的氧化时间为15-20min，第二段氧化时间为20-25min，第三段氧化时间为25-30min，并且输送机的输送速度为10cm/min。

作为本发明进一步的方案：步骤四中以风冷的方式进行退火。

本发明的有益效果：