[发明专利]一种覆铜陶瓷板及其制备方法

说明书

为克服现有覆铜陶瓷板存在铜皮四周与陶瓷基板覆接位置应力集中，抗冷热冲击能力差的问题，本发明提供了一种覆铜陶瓷板，包括陶瓷基板以及附着于所述陶瓷基板上的铜层，所述铜层的外缘位于所述陶瓷基板的外缘内侧，且所述铜层的外缘呈凹凸波浪状。同时，本发明还公开了上述覆铜陶瓷板的制备方法。本发明提供的覆铜陶瓷板消除了其热应力，具有较好的抗冷热冲击能力，从而避免铜层从陶瓷基板上脱落或者陶瓷板出现裂纹，延长产品的使用寿命。

技术领域

本发明属于覆铜陶瓷板技术领域，具体涉及一种覆铜陶瓷板及其制备方法。

背景技术

覆铜陶瓷板(DBC，Direct Bonding Copper)具有陶瓷的高导热、高电绝缘、高机械强度、低膨胀等特性，同时兼具无氧铜的高导电性和优异的焊接性能，能够蚀刻出各种图案满足工作要求，广泛应用于电力电子、大功率模块、航天航空等领域。

现有一种覆铜陶瓷板的加工技术，通过在陶瓷基板上覆盖铜皮烧结，得到覆铜陶瓷烧结板，覆铜陶瓷烧结板蚀刻出工作图案后得到覆铜陶瓷板。由于陶瓷基板和铜皮的热膨胀系数差异较大，现有的覆铜陶瓷板在恶性环境工作时(如高温环境、低温环境等，由冷热冲击试验模拟)极易出现铜皮四周与陶瓷基板覆接位置应力过于集中，导致铜皮从陶瓷板上脱落或者绝缘陶瓷基板出现裂纹断裂等问题，减少覆铜陶瓷板产品的使用寿命。

发明内容

针对现有覆铜陶瓷板存在铜皮四周与陶瓷基板覆接位置应力集中，抗冷热冲击能力差的问题，本发明提供了一种覆铜陶瓷板及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种覆铜陶瓷板，包括陶瓷基板以及附着于所述陶瓷基板上的铜层，所述铜层的外缘位于所述陶瓷基板的外缘内侧，且所述铜层的外缘呈凹凸波浪状。

可选的，所述陶瓷基板为氮化铝陶瓷板或氧化铝陶瓷板。

可选的，所述铜层的数量为两层，两层所述铜层分别覆盖于所述陶瓷基板的两个表面。

可选的，所述铜层的外缘上设置有多个由所述铜层的外缘朝所述铜层的内部凹陷的凹槽，多个所述凹槽沿所述铜层的外缘间隔排列。

可选的，相邻两个所述凹槽的槽间距小于1.5mm。

可选的，所述凹槽为半圆形槽或U形槽。

可选的，所述陶瓷基板为矩形板。

可选的，所述铜层用于与所述陶瓷基板接触的表面上形成有氧化亚铜层。

可选的，所述陶瓷基板用于与所述铜层接触的表面上设置有活性金属焊料。

另一方面，本发明提供了如上所述的覆铜陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：

提供一种覆铜陶瓷板前体，所述覆铜陶瓷板前体包括陶瓷基板以及附着于所述陶瓷基板上的铜层；

对所述陶瓷基板上的铜层进行蚀刻，以得到铜层上的工作线路，同时在所述铜层的外缘形成波浪状结构。

可选的，所述覆铜陶瓷板前体的制备方法包括：对铜片进行氧化处理，使铜片的表面形成一层氧化亚铜层，将铜片覆盖于陶瓷基板上进行烧结，以在所述陶瓷基板上形成铜层。

可选的，所述覆铜陶瓷板前体的制备方法包括：在陶瓷基板的表面丝印一层活性金属焊料，将铜片覆盖于所述活性金属焊料上，在真空环境下加热使铜层钎焊于陶瓷基板表面。

可选的，所述铜片为两层，将两层铜片覆盖于陶瓷基板的两个表面。