[发明专利]用于改善ALN陶瓷表面蒸镀膜厚度均匀性的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于改善ALN陶瓷表面蒸镀膜厚度均匀性的装置，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

ALN(氮化铝)覆铜陶瓷基板制作之前，需要对ALN陶瓷表面进行金属氧化物(Cu-O)的蒸镀。这层Cu-O蒸镀膜要求厚度均匀，这样才能有效地降低烧结过程产生的Cu与陶瓷间的结合气泡，提高产品良率。现有的蒸镀Cu-O膜工艺为先将已退火氧化后的铜片进行预弯，后放在烧结炉传送带上，再将ALN陶瓷放在预弯过铜片上，在高温烧结炉内将铜离子逐渐蒸镀到ALN陶瓷表面，形成Cu-O蒸镀膜。见图1。这种工艺存在几个问题：

1、蒸镀要求ALN陶瓷与铜片之间保持固定的距离，以保证的蒸镀膜厚度均匀性。但为防止ALN陶瓷5与铜片4在蒸镀初始阶段就完全接触，造成蒸镀过量，铜片4需先预弯,但预弯后铜片呈圆弧状，与ALN陶瓷之间各点距离不相同，见图1，蒸镀后膜厚不均匀；同时由于高温，蒸镀过程中原先预弯过的铜片会逐渐软化塌下来，使得ALN陶瓷同铜片最后还是完全接触，造成蒸镀过量及厚度不均匀，烧结后气泡明显增加。

2、ALN陶瓷长宽尺寸比铜片尺寸大，同时铜片又经过了预弯，将ALN陶瓷放在铜片上时，很难保证居中，无法保证整个ALN陶瓷表面都能被均匀蒸镀，为此需将2片铜片横放且部分重叠，使整片ALN陶瓷表面都能被铜片蒸镀到，但这造成每片AIN陶瓷表面蒸镀后中间都有一条接缝,接缝两边的蒸镀膜厚度差异较大。见图2。

3、用手将预弯过的铜片放在烧结炉传送带上并且铜片要部分重叠，同时要居中，陶瓷和铜片容易错位，操作烦琐效率低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明设计一种用于改善ALN陶瓷表面蒸镀膜厚度均匀性的装置，蒸镀时可将铜片直接放在装置里，在整个蒸镀过程中。ALN陶瓷与铜片不直接接触，相互之间保持固定的距离，保证了蒸镀膜厚度均匀，减少烧结后气泡，提高了产品良率。

本发明的技术方案是：用于改善ALN陶瓷表面蒸镀膜厚度均匀性的装置，包括两个侧板，每个侧板包括上下两级台阶，每级台阶包括一个水平台阶面和一个垂直台阶面，两个侧板的两级台阶面对面平行放置；

包括支撑杆，所述支撑杆两端分别焊接于两个侧板的下级台阶的垂直台阶面上；

包括陶瓷板，所述陶瓷板放置于两个侧板的下级台阶的水平台阶面上。

进一步的，所述陶瓷板的长度等于两个侧板的上级台阶的垂直台阶面之间的距离，等于预蒸镀用的铜片的长度。

进一步的，所述上级台阶的垂直台阶面的高度为5～10mm。

进一步的，预蒸镀的ALN陶瓷放置于两个侧板顶部。

进一步的，预蒸镀的ALN陶瓷的长度比两个侧板的上级台阶的垂直台阶面之间的距离小4～6mm。使得预蒸镀的ALN陶瓷能够放置于两个侧板顶部，两边与两个侧板顶部分别接触2～3mm，而对于蒸镀好的ALN陶瓷而言，两边分别有5mm左右会被切割去除，因而两边与两个侧板顶部接触不会影响整个蒸镀效果。

进一步的，所述支撑杆有2-4根，平行均匀的焊接于两个侧板的下级台阶的垂直台阶面上。固定安装更可靠。

本发明的有益效果是：

1、铜片放在装置底部，ALN陶瓷放在陶瓷装置上面，在整个蒸镀过程中，ALN陶瓷与铜片不接触。解决了ALN陶瓷与铜片直接接触造成蒸镀过量问题。

2、铜片无需预弯,蒸镀过程中一直处于平坦状态。ALN陶瓷与铜片保持固定的距离，保证蒸镀膜厚度均匀。

3、每片ALN陶瓷蒸镀只需1片铜片，节约了铜片消耗。

4、蒸镀时铜片直接放在治具底部陶瓷板上，靠侧边定位，不会错位，操作简单，生产效率高。

5、装置为由耐高温不锈钢材料和陶瓷板制作，对产品和设备没有任何污染且可以反复使用，制作成本较低。

6、通过以上装置就可解决ALN陶瓷表面蒸镀Cu-O膜时厚度不均匀问题，减少ALN覆铜陶瓷基板烧结后气泡，提高产品良率，同时操作简便，适用于批量生产。

附图说明

图1为现有技术的蒸镀示意图；

图2为现有技术的蒸镀示意图；

图3为本发明装置的结构示意图。

图中：1为侧板、2为支撑杆、3为陶瓷板、4为铜片、5为ALN陶瓷。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。