[实用新型]一种陶瓷基覆铜板

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路板领域技术，尤其是涉及一种陶瓷基覆铜电路板。

背景技术

陶瓷基覆铜板既具有陶瓷的高导热系数、高耐热、高电绝缘性、高机械强度、与硅芯片相近的热膨胀系数以及低介质损耗等特点，又具有无氧铜的高导电性和优异焊接性能，是当今电力电子领域功率模块封装、连接芯片与散热衬底的关键材料，广泛应用于各类电气设备及电子产品。现有技术中，多采用真空溅镀（DPC）工艺对陶瓷进行金属化。在真空溅镀过程中，先溅射一层钛层后溅射一铜层，然而在实际应用中，由于钛金属特别容易钝化，而溅射镀铜层不够致密, 在后续加工过程中药水浸泡时，难以确保钛层不被氧化、钝化。因此加厚镀铜层与钛层之间的附着力比较难以保证，容易出现抗剥离强度达不到要求。另外，金属钛的导热系数是15.24W/m·K，低于氧化铝陶瓷的导热系数24-28 W/m·K，更低于铝的导热系数237 W/m·K，这在一定程度上成为导热系数提高的瓶颈因素。最为严重的是，在陶瓷基覆铜板形成图形后，去除钛层要用氢氟酸，对环境保护增加很大的压力。

DPC工艺中钛与陶瓷结合主要是依靠固态置换反应使钛层和陶瓷基片连接在一起。铝这种活性金属，其反应吉布斯自由能为负值，反应容易实现，其抗剥离强更好，再且金属铝的导热系数是237W/m·K，远远高于金属钛，影响不到陶瓷的导热率。更为乐观的是去除铝不需要使剧毒的氢氟酸，免除了制造企业的环保风险。因此，真空溅镀铝的覆铜工艺，是陶瓷覆铜行业未来研究开发的方向。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种陶瓷基覆铜板及其制备工艺，所制得的覆铜基板具有优良的结合力且利于环保生产。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：一种陶瓷基覆铜板，包括有陶瓷基片，所述陶瓷基片上依次设置铝合金层、铜层，所述铝合金层附着于陶瓷基片上，所述铜层附着于铝合金层上。

作为一种优选方案，所述的铝合金层的厚度大于5纳米，所述铜层的厚度大于5纳米。

作为一种优选方案，所述铜层上有铜的加厚层，其厚度大于1微米。

作为一种优选方案，所述陶瓷基片为氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、玻璃、蓝宝石或其他灯陶瓷。

作为一种优选方案，所述铝合金层为铝铜合金、铝锰合金、铝镁合金、铝钛合金、铝硼合金、铝硅合金或铝镍合金。

方案可知：

通过在陶瓷基板上依次设置有铝合金层、铜层以及铜的加厚层，该铝合金层与陶瓷基板之间具有较好的附着力，该铝合金层与铜层及铜的加厚层之间具有很好的附着力，得到金属层与陶瓷基片的结合更加稳固可靠，特别是未使用剧毒品、污染环境的氢氟酸，有利于绿色生产，降低了制造业的环境风险，使之能批量化生产，促进了行业的发展。

附图说明

图1 是本实用新型之较佳实施例的工艺流程图；

图2 是本实用新型之较佳实施例的氧化铝陶瓷基覆铜板铝钛合金工艺截面图；

图3 是本实用新型之较佳实施例的氧化铝陶瓷基覆铜板铝铜合金工艺截面图。

附图标识说明：20、氧化铝陶瓷基片 21、铝钛合金层 22、铜层 23、铜的加厚层 30、铝铜合金层。

具体实施方式

为使本实用新型采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

实施例1：

请参照图2 所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构：一种陶瓷基覆铜板，包括有一氧化铝陶瓷基片20，该氧化铝陶瓷基片20上依次设计铝钛合金层21、铜层22、铜的加厚层23，该铝钛合金层21 附着于氧化铝陶瓷基片20 上，该铜层22 附着于铝钛合金层21 上，该铜的加厚层23 附着于铜层22 上；所述铝钛合金层21 的厚度为300纳米，所述铜层22 的厚度为300纳米。

如图1 所示，一种陶瓷基覆铜板及其制备工艺，包括以下步骤：

（1）陶瓷基片的化学清洗：对氧化陶瓷基片20 进行碱性脱脂除油，然后清洗烘干，去除陶瓷基片表面的杂质和污渍；

（2）陶瓷基片的物理处理：对清洗后的氧化陶瓷基片20 表面进行等离子处理；