專利名稱：一種陶瓷覆鋁基板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷金屬化領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種陶瓷覆鋁基板及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電子器件趨于大功率、高密度、多功能化，電子線路的集成程度越來越高，電路工作時不可避免地產(chǎn)生大量熱量。為了防止電子元件因熱量聚集而損害，具有與半導(dǎo)體Si相匹配的熱膨脹系數(shù)、高熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和低介電常數(shù)的陶瓷材料已成為目前業(yè)界應(yīng)用最廣泛的電子基板材料。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，陶瓷材料需要應(yīng)用于電路，必須首先對其金屬化，即在陶瓷表面敷接一層與陶瓷粘結(jié)牢固而又不易被熔化的金屬，使其導(dǎo)電，隨后進(jìn)行蝕刻等制成圖形電路等。目前應(yīng)用較為成熟的是陶瓷覆銅技術(shù)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員成功研制出Al2O3和 AlN陶瓷覆銅基板，Al2O3和AlN陶瓷覆銅基板具有熱導(dǎo)率高、介電常數(shù)小、并且制作工藝簡單，無有害物質(zhì)排放等優(yōu)點，近年來得到了迅速的發(fā)展，但是，Al2O3和AlN陶瓷覆銅基板的耐冷熱沖擊性能較差的缺點嚴(yán)重制約了其應(yīng)用。陶瓷覆鋁技術(shù)憑借更優(yōu)的冷熱循環(huán)沖擊性能及可焊性能現(xiàn)已成為本領(lǐng)域的研究熱點?，F(xiàn)有的陶瓷覆鋁技術(shù)是直接利用鋁液對陶瓷基板的物理潤濕，即將鋁箔熔融后形成鋁液澆注在陶瓷基板上，冷卻后與陶瓷基板形成良好的覆接，但是這種方法對于鋁液澆上陶瓷基板的工藝控制，模具的設(shè)計和制造，以及設(shè)備等的要求較高，并且由于澆注鋁液在陶瓷基板后形成的鋁層可能出現(xiàn)形狀不規(guī)則、厚度不均勻的問題，脫模后需要二次加工，耗費成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有的陶瓷覆鋁基板的制備方法對工藝控制、設(shè)備要求較高，并且脫模后需要二次加工，耗費成本的技術(shù)問題。本發(fā)明提供了一種陶瓷覆鋁基板的制備方法，包括下述步驟
鍍鋁膜采用物理氣相沉積的方法在陶瓷基片的至少一表面上鍍設(shè)一層鋁膜；
敷接鋁箔在鋁膜上依次層疊放置鋁基釬料片以及鋁箔，燒結(jié)后得到陶瓷覆鋁基板。在本發(fā)明的陶瓷覆鋁基板的制備方法，所述陶瓷基片的厚度為O. I-Imm ;所述鋁膜的厚度為l_3Mm ;所述鋁基釬料片的厚度為O. 06-0. 2mm ;所述鋁箔的厚度為O. 1-0. 5mm。在本發(fā)明的陶瓷覆鋁基板的制備方法，所述鋁基釬料片為Al-Si釬料片，其中，Al的含量為80-95wt%，Si的含量為5-20wt%。在本發(fā)明的陶瓷覆鋁基板的制備方法，所述物理氣相沉積的方法為真空磁控濺射或真空蒸鍍的方法。在本發(fā)明的陶瓷覆鋁基板的制備方法，所述物理氣相沉積的方法為真空磁控濺射的方法，所述真空磁控濺的靶材為鋁靶材，濺射時間為l_30min，電壓為370-500V，電流為12-17A。
在本發(fā)明的陶瓷覆鋁基板的制備方法，所述燒結(jié)在真空條件下進(jìn)行，燒結(jié)溫度為610-630°C，保溫時間為 10-30min。在本發(fā)明的陶瓷覆鋁基板的制備方法，在燒結(jié)時，于鋁箔上施加O. 625-1. ON/cm2的壓力。在本發(fā)明的陶瓷覆鋁基板的制備方法，所述制備方法在鍍鋁膜步驟之前還包括前處理步驟，所述前處理包括對陶瓷基片進(jìn)行清洗，然后進(jìn)行中粗化或噴砂處理。在本發(fā)明的陶瓷覆鋁基板的制備方法，所述清洗包括對陶瓷基板進(jìn)行除油、水洗、酸洗后烘干；所述中粗化為將陶瓷基板在NaOH溶液中處理10-20min。本發(fā)明還提供了一種陶瓷覆鋁基板，包括陶瓷基片、設(shè)于陶瓷基片的至少一表面上的鋁箔，其中，所述陶瓷基片與鋁箔之間依次形成有鋁膜層以及鋁基釬料層。本發(fā)明通過在陶瓷基片上鍍設(shè)鋁膜，然后在鋁膜上依次層疊放置鋁基釬料片、鋁 箔，燒結(jié)后得到陶瓷覆鋁基板，所述陶瓷覆鋁基板的鋁箔與陶瓷基片的結(jié)合力很好，剝離強度達(dá)到160N/cm以上，并且其對工藝控制、設(shè)備的要求不嚴(yán)格，無需復(fù)雜的模具設(shè)計和制造，也無需二次加工，節(jié)約成本。
具體實施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明還提供了一種陶瓷覆鋁基板的制備方法，包括以下步驟
步驟I、前處理對陶瓷基片進(jìn)行前處理。本發(fā)明中采用的陶瓷基片可以為本領(lǐng)域中常用的陶瓷基片，優(yōu)選為氮化鋁陶瓷基片、氧化鋁陶瓷基片，可通過商購得到，例如福建華清電子材料科技有限公司生產(chǎn)的氮化鋁陶瓷基片。所述陶瓷基片的厚度為沒有特別的限制，一般市場上能夠采購到的即可，但是為了節(jié)約成本，優(yōu)選地，所述陶瓷基片的厚度為O. 1-lmm，進(jìn)一步優(yōu)選為O. 38-0. 63mm。所述前處理包括對陶瓷基片進(jìn)行清洗，然后進(jìn)行中粗化或噴砂處理。所述清洗包括依次對陶瓷基片進(jìn)行除油、水洗、酸洗、水洗后烘干，其中，除油可采用本領(lǐng)域中常用的除油劑，例如可采用深圳捷普利電子科技公司生產(chǎn)的JPL-209萬能除油劑，除油劑能夠有效除去陶瓷基片上殘余的機加工油脂；酸洗是將陶瓷基片在酸性溶液，優(yōu)選為H2SO4溶液(H2SO4的含量不低于5wt%)中浸泡3-5min，采用酸性溶液能夠較好的除去殘留除油劑等，而采用有機溶劑，例如丙酮較難除去除油劑的殘留。所述中粗化和噴砂的作用是改變陶瓷基片的表面粗糙度，利用毛細(xì)作用改善金屬對陶瓷基片的潤濕性；其中，所述中粗化是將陶瓷基片在粗化液，優(yōu)選為NaOH溶液(NaOH的濃度為300g/L_500g/L)中浸泡10_20min進(jìn)行粗化處理。噴砂則是以壓縮空氣為動力形成高速噴射束，將噴料(可采用石英砂)高速噴射到陶瓷基片表面，噴砂工藝可通過現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。通過中粗化或噴砂處理可以使陶瓷基片表面獲得一定的清潔度和粗糙度，使得在后續(xù)的鍍鋁膜工藝中，鋁膜能夠和陶瓷基片形成更好的結(jié)合。步驟2、鍍鋁膜采用物理氣相沉積的方法在陶瓷基片的至少一表面上鍍設(shè)一層鋁膜；采用物理氣相沉積的方法可以精確控制鋁膜的厚度，最大限度的降低了界面熱阻，并且物理氣相沉積的方法能夠盡量避免鋁液在形成鋁膜的過程中被氧化為氧化鋁。
所述物理氣相沉積的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的技術(shù)，包括真空蒸鍍、真空磁控濺射，優(yōu)選采用真空磁控濺射。現(xiàn)有的磁控濺射法是在高真空中充入適量的氬氣，在陰極靶材(柱狀靶或平面靶)和陽極(鍍膜室壁)之間施加幾百伏的直流電壓，在鍍膜室內(nèi)產(chǎn)生磁控型異常輝光放電，使氬氣發(fā)生電離，氬離子被陰極加速并轟擊陰極靶表面，將靶材表面的原子濺射出來沉積在基底表面上形成薄膜，磁控濺射法具有鍍膜層與基材的結(jié)合力強、鍍膜層致密、均勻等優(yōu)點。本發(fā)明的真空磁控濺射的靶材為鋁靶材，真空磁控濺射在8. O X 10 - 3Pa -I. O X 10—2 Pa的真空度下進(jìn)行，濺射時間為l_30min，電壓為370-500V，電流為12-17A，磁控濺射后在陶瓷基片的表面形成一層薄而致密均勻的鋁膜層，鋁膜層的厚度為l-3ym。在磁控濺射的過程中，可以通過控制不同靶材的濺射時間或者通過在不同的靶材上施加不同的電壓來控制鍍膜的厚度，通過磁控濺射形成的鋁膜與陶瓷基片之間能夠形成良好的潤濕結(jié)合，結(jié)合力強。所形成的鋁膜層的厚度為1-3 μ m，優(yōu)選為2-3 μ m ;如果鋁膜層太厚，磁控濺射耗時較長，鋁膜層太薄工藝不容易控制，并且不能與陶瓷基片形成良好的潤濕結(jié)合。 而所述真空蒸鍍的方法可以為將該陶瓷基片置于真空離子鍍膜機(深圳振恒昌生產(chǎn)JIL型真空鍍膜機)中，以真空作為工作環(huán)境，所述真空蒸鍍的條件為真空度不大于10_2帕，電源偏壓為100-300V，電源功率為1500-2000W，電源的占空比為40_70%，靶材為鋁金屬粉末，真空蒸鍍時間為5-10分鐘。上述各條件的選擇只需使真空蒸鍍后，在陶瓷基片的表面形成1-3 μ m厚的鋁膜層即可。步驟3、敷接鋁箔在鋁膜上依次層疊放置鋁基釬料片以及鋁箔，燒結(jié)后得到陶瓷
覆鋁基板。在本發(fā)明所提供的陶瓷覆鋁基板中，所述鋁基釬料片可采用Al-Si釬料片、Al-Mg-Si釬料片等。所述鋁基釬料片優(yōu)選采用Al-Si釬料片，本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，鋁硅焊片是一種合金焊片，根據(jù)鋁硅合金相圖，當(dāng)鋁硅合金中鋁的含量為87. 4%時(硅含量
12.6%)，該合金熔點最低為577°C，因此合金焊片中鋁的含量應(yīng)控制在87. 4%左右，否則合金的熔點太高，一旦接近或超過鋁的熔點(660°C)，將不能作為鋁箔的焊料使用。因而，以所述Al-Si釬料片的總重量為基準(zhǔn)，所述鋁的含量為80-95wt%，所述硅的含量為5-20wt%。所述鋁基釬料片可通過現(xiàn)有技術(shù)制備也可采用市售的產(chǎn)品，例如牌號為4047的鋁硅釬料片。所述鋁基釬料層的厚度為O. 06-0. 2mm,優(yōu)選為O. 08-0. Imm0鋁基釬料層太薄在燒結(jié)過程中提供的液相不足以使鋁箔和鋁膜層結(jié)合緊密，太厚會造成燒結(jié)過程中液相太多，四處漫流。因鋁和陶瓷的熱膨脹系數(shù)差異較大，鋁箔和陶瓷基片之間會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，為了減小鋁箔和陶瓷基片之間的內(nèi)應(yīng)力，優(yōu)選地，所述鋁箔的厚度為O. 1-0. 5mm，更優(yōu)選為
O.4-0. 5mm。在本步驟中，將鋁基釬料片放置在陶瓷基片的鋁膜上，再將鋁箔置于鋁基釬料片上，在真空條件下進(jìn)行燒結(jié)，所述真空氣氛的真空度為不大于10_2Pa，在真空環(huán)境下燒結(jié)可以保證氣體的及時排出，或被真空抽出，避免影響鋁箔與陶瓷基片的結(jié)合。燒結(jié)溫度為610-630°C，保溫時間為10-30min，燒結(jié)溫度高于鋁基釬料片的熔融溫度并低于鋁箔的熔融溫度。所述鋁基釬料片在燒結(jié)過程中與鋁箔及陶瓷覆鋁基片之間進(jìn)行液固相的物理擴散互溶，在一定溫度下熔化成液相，將鋁箔粘接到鋁膜表面，之后隨著溫度的降低，熔化后的鋁基釬料片冷卻固化后將鋁箔和鋁膜牢牢粘接到一起，并且，由于所述熔融溫度低于鋁箔的熔融溫度，鋁箔不會變形，所得到的陶瓷覆鋁基板無需二次加工。在優(yōu)選情況下，燒結(jié)時，在鋁箔上施加O. 625-1. ON/cm2的壓力，施加的方式可以為在鋁箔上放置鐵塊，使整個鋁箔面均勻受O. 625-1. ON/cm2的壓力，以使燒結(jié)后的鋁箔與陶瓷基片的結(jié)合效果更佳。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，由于鋁箔容易被氧化，氧化后生成的氧化鋁與陶瓷基片的表面的潤濕性能較差，一般是沒辦法進(jìn)行結(jié)合的，但是純鋁液對陶瓷基板的物理潤濕性卻良好，在現(xiàn)有技術(shù)中，真空環(huán)境中利用鋁箔熔融后的鋁液對陶瓷基板進(jìn)行物理潤濕，冷卻后能夠與陶瓷基板進(jìn)行敷接，為了保證鋁液不會被氧化，這種制備方法對工藝和設(shè)備的要求較高，并且需要二次加工。而在本發(fā)明中，通過采用物理氣相沉積(優(yōu)選磁控濺射)的方法先在陶瓷基片上形成鋁膜層，物理氣相沉積的方法能夠避免鋁膜層被氧化，使得所述鋁膜層能夠與陶瓷基板形成良好的潤濕結(jié)合，然后再在該鋁膜層上依次放置鋁基釬料片、鋁 箔進(jìn)行燒結(jié)，在燒結(jié)的過程中，所述鋁基釬料片熔融能夠很好潤濕鋁箔和鋁膜的表面，冷卻后，所述鋁箔和鋁膜通過所述鋁基釬料層形成良好的結(jié)合，并且由于所述鋁膜與陶瓷基片也結(jié)合良好，因此這種通過在所述陶瓷基片與鋁箔之間依次形成鋁膜層以及鋁基釬料層的方法，能夠使鋁箔與陶瓷基片形成良好的結(jié)合，敷接效果佳；另外，本發(fā)明在保證陶瓷覆鋁基板良好的結(jié)合性能的同時，制備工藝簡單，對設(shè)備的要求不高，能夠有效節(jié)約成本。通過上述陶瓷覆鋁基板的制備方法所制得的陶瓷覆鋁基板，包括陶瓷基片、設(shè)于陶瓷基片的至少一表面上的鋁箔，其中，所述陶瓷基片與鋁箔之間依次形成有鋁膜層以及鋁基釬料層。根據(jù)本發(fā)明所提供的陶瓷覆鋁基板，所述陶瓷基片的厚度為沒有特別的限制，一般市場上能夠采購到的即可，但是為了節(jié)約成本，優(yōu)選地，所述陶瓷基片的厚度為O. I-Imm,進(jìn)一步優(yōu)選為O. 38-0. 63mm。因鋁和陶瓷的熱膨脹系數(shù)差異較大，鋁箔和陶瓷基片之間會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，為了減小鋁箔和陶瓷基片之間的內(nèi)應(yīng)力，優(yōu)選地，所述鋁箔的厚度為O. 1-0. 5mm，更優(yōu)選為
O.4-0. 5mm。所述鋁膜層的厚度為1-3 μ m，優(yōu)選為2_3 μ m ;如果鋁膜層太厚。磁控濺射耗時較長，太薄工藝不容易控制，并且不能與陶瓷基片形成良好的潤濕結(jié)合。所述鋁基釬料層的厚度為O. 06-0. 2mm,優(yōu)選為O. 08-0. Imm0鋁基釬料層太薄在燒結(jié)過程中提供的液相不足以使鋁箔和鋁膜層結(jié)合緊密，太厚會造成燒結(jié)過程中液相太多，四處漫流。本發(fā)明的陶瓷覆鋁基板具有較佳的冷熱循環(huán)沖擊性能及可焊性能，并且鋁箔和陶瓷基片的結(jié)合性能好，剝離強度可達(dá)到160N/cm以上。以下實施例1-6會更有助于說明本發(fā)明，應(yīng)理解，這些實施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步解釋和說明，對本發(fā)明不構(gòu)成任何限制。實施例I
I、前處理取O. 6mm厚的氧化鋁陶瓷基片，對氧化鋁陶瓷基片采用深圳捷普利電子科技公司生產(chǎn)的JPL-209萬能除油劑進(jìn)行除油2min后水洗，再采用H2SO4溶液(H2SO4的含量為5wt%)酸洗3min后水洗、烘干，然后進(jìn)行噴砂處理；
2、鍍鋁膜噴砂后采用真空磁控濺射的方法在陶瓷基片的一表面鍍一層厚度為Iym的鋁膜，所述真空磁控濺在8. 0X10 _ 3Pa的真空度下進(jìn)行，靶材為鋁靶材，濺射時間為5min，電壓為370V,電流為12A ；
3、敷接鋁箔將O.08mm厚的4047鋁硅釬料片，O. 4mm厚的鋁箔依次層疊放置在鋁膜上，并在鋁箔上施加一鐵塊使鋁箔的面均勻壓力為O. 625N/cm2，在真空條件(2X10_3pa)下，610°C保溫IOmin進(jìn)行燒結(jié)，冷卻后完成覆接，得到陶瓷覆鋁基板Al。實施例2
1、前處理取O.5mm厚的氧化鋁陶瓷基片，對氧化鋁陶瓷基片采用深圳捷普利電子科技公司生產(chǎn)的JPL-209萬能除油劑進(jìn)行除油3min后水洗，再采用H2SO4溶液(H2SO4的含量 為6wt%)酸洗4min后水洗、烘干，然后進(jìn)行噴砂處理；
2、鍍鋁膜噴砂后采用真空磁控濺射的方法在陶瓷基片的一表面鍍一層厚度為2μπι的鋁膜，所述真空磁控濺在8. 0X10 _ 3Pa的真空度下進(jìn)行，靶材為鋁靶材，濺射時間為IOmin,電壓為400V,電流為12Α ；
3、敷接鋁箔將O.Imm厚的4047鋁硅釬料片，O. 5mm厚的鋁箔依次層疊放置在鋁膜上，并在鋁箔上施加一鐵塊使鋁箔的面均勻壓力為O. 825N/cm2，在真空條件(3X10_3pa)下，620°C保溫20min進(jìn)行燒結(jié)，冷卻后完成覆接，得到陶瓷覆鋁基板A2。實施例3
1、前處理取O.8mm厚的氧化鋁陶瓷基片，對氧化鋁陶瓷基片采用深圳捷普利電子科技公司生產(chǎn)的JPL-209萬能除油劑進(jìn)行除油3min后水洗，再采用H2SO4溶液(H2SO4的含量為6wt%)酸洗5min后水洗、烘干，然后進(jìn)行噴砂處理；
2、鍍鋁膜噴砂后采用真空磁控濺射的方法在陶瓷基片的一表面鍍一層厚度為3μπι的鋁膜，所述真空磁控濺在9. 0X10 _ 3Pa的真空度下進(jìn)行，靶材為鋁靶材，濺射時間為20min，電壓為420V,電流為12A ；
3、敷接鋁箔將O.15mm厚的4047鋁硅釬料片，O. 4mm厚的鋁箔依次層疊放置在鋁膜上，并在鋁箔上施加一鐵塊使鋁箔的面均勻壓力為O. 925N/cm2，在真空條件(2X10_3pa)下，630°C保溫20min進(jìn)行燒結(jié)，冷卻后完成覆接，得到陶瓷覆鋁基板A3。實施例4
1、前處理取O.6mm厚的氧化鋁陶瓷基片，對氧化鋁陶瓷基片采用深圳捷普利電子科技公司生產(chǎn)的JPL-209萬能除油劑進(jìn)行除油2min后水洗，再采用H2SO4溶液(H2SO4的含量為5wt%)酸洗3min后水洗、烘干，然后進(jìn)行噴砂處理；
2、鍍鋁膜噴砂后采用真空磁控濺射的方法在陶瓷基片的一表面鍍一層厚度為2μπι的鋁膜，所述真空蒸鍍在I. OX 10 _ 3Pa的真空度下進(jìn)行，電源偏壓為200V，電源功率為1500W,電源的占空比為40%，靶材為鋁金屬粉末，真空蒸鍍時間為5分鐘；
3、敷接鋁箔將O.08mm厚的4047鋁硅釬料片，O. 4mm厚的鋁箔依次層疊放置在鋁膜上，并在鋁箔上施加一鐵塊使鋁箔的面均勻壓力為O. 625N/cm2，在真空條件(2X10_3pa)下，610°C保溫IOmin進(jìn)行燒結(jié)，冷卻后完成覆接，得到陶瓷覆鋁基板A4。實施例51、前處理取O.5mm厚的氮化鋁陶瓷基片，對氧化鋁陶瓷基片采用深圳捷普利電子科技公司生產(chǎn)的JPL-209萬能除油劑進(jìn)行除油3min后水洗，再采用H2SO4溶液(H2SO4的含量為6wt%)酸洗4min后水洗、烘干，然后進(jìn)行噴砂處理；
2、鍍鋁膜噴砂后采用真空磁控濺射的方法在陶瓷基片的一表面鍍一層厚度為2μπι的鋁膜，所述真空磁控濺在8. 0X10 _ 3Pa的真空度下進(jìn)行，靶材為鋁靶材，濺射時間為IOmin,電壓為400V,電流為12Α ；
3、敷接鋁箔將O.Imm厚的4047鋁硅釬料片，O. 5mm厚的鋁箔依次層疊放置在鋁膜上，并在鋁箔上施加一鐵塊使鋁箔的面均勻壓力為O. 825N/cm2，在真空條件(3X10_3pa)下，620°C保溫20min進(jìn)行燒結(jié)，冷卻后完成覆接，得到陶瓷覆鋁基板A5。實施例6
1、前處理取O.8mm厚的氮化鋁陶瓷基片，對氧化鋁陶瓷基片采用深圳捷普利電子科技公司生產(chǎn)的JPL-209萬能除油劑進(jìn)行除油3min后水洗，再采用H2SO4溶液(H2SO4的含量為6wt%)酸洗5min后水洗、烘干，然后進(jìn)行噴砂處理；
2、鍍鋁膜噴砂后采用真空蒸鍍的方法在陶瓷基片的一表面鍍一層厚度為3μπι的鋁膜，所述真空蒸鍍在9. OX 10 - 3Pa的真空度下進(jìn)行，電源偏壓為200V，電源功率為1800W，電源的占空比為50%，靶材為鋁金屬粉末，真空蒸鍍時間為9分鐘；
3、敷接鋁箔將O.15mm厚的4047鋁硅釬料片，O. 4mm厚的鋁箔依次層疊放置在鋁膜上，并在鋁箔上施加一鐵塊使鋁箔的面均勻壓力為O. 925N/cm2，在真空條件(2X10_3pa)下，630°C保溫20min進(jìn)行燒結(jié)，冷卻后完成覆接，得到陶瓷覆鋁基板A6。對比例I
本對比例用于說明采用現(xiàn)有技術(shù)中的方法制備陶瓷覆鋁基板；
對比例I直接利用鋁液對陶瓷基板的物理潤濕，制備氮化鋁陶瓷覆鋁基板，具體步驟為在真空石墨爐中(真空度為2X10_2pa)，利用無壓潤濕的方法，在石墨坩堝中的氮化鋁陶瓷基片上放置純鋁塊，加熱到700°C，保溫lOmin，利用鋁液的重力作用潤濕鋪展在陶瓷基片上，冷卻后得到氮化鋁陶瓷覆鋁基板Dl ；
對比例I的方法為了保證純鋁塊熔融在熔融為鋁液的過程中不會氧化為氧化鋁，對設(shè)備的要求比較高，要求反應(yīng)在真空石墨爐、石墨坩堝中進(jìn)行，并且需要嚴(yán)格的模具和夾具設(shè)置；另外，這種方法對工藝的要求比較嚴(yán)格，否則純鋁塊熔融為鋁液，鋪展在陶瓷基片后形成的鋁層可能會出現(xiàn)形狀不規(guī)則、厚度不均勻的問題，需要二次加工。性能測試
對以上實施例1-3制備的氧化鋁陶瓷覆鋁基板A1-A3，實施例3-6制備的氮化鋁陶瓷覆鋁基板A4-A6，以及對比例I制備的氮化鋁陶瓷覆鋁基板A1-A6和Dl進(jìn)行如下性能測試
I、剝離強度測試
使用剝離強度測試機(東莞市長安亞星精密儀器有限公司生產(chǎn)的YX-BL-OlA型剝離強度測試儀)進(jìn)行測試。將陶瓷覆鋁基板上的鋁箔蝕刻成的長條，然后在剝離強度測試機上進(jìn)行90° (垂直)方向撕下，測試其剝離強度，剝離速度50mm/min，測量頻率10次/S。得到的測試結(jié)果如表I所示
表I
權(quán)利要求
1.一種陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于，包括下述步驟 鍍鋁膜采用物理氣相沉積的方法在陶瓷基片的至少一表面上鍍設(shè)一層鋁膜； 敷接鋁箔在鋁膜上依次層疊放置鋁基釬料片以及鋁箔，燒結(jié)后得到陶瓷覆鋁基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于，所述陶瓷基片的厚度為O. I-Imm ;所述鋁膜的厚度為l-3Mm ;所述鋁基釬料片的厚度為O. 06-0. 2mm ;所述鋁箔的厚度為O. 1-0. 5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于，所述鋁基釬料片為Al-Si釬料片，其中，Al的含量為80-95wt%，Si的含量為5_20wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于，所述物理氣相沉積的方法為真空磁控濺射或真空蒸鍍的方法。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于，所述物理氣相沉積的方法為真空磁控濺射的方法，所述真空磁控濺的靶材為鋁靶材，濺射時間為l_30min，電壓為370-500V，電流為12-17A。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)在真空條件下進(jìn)行，燒結(jié)溫度為610-630°C，保溫時間為10-30min。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于，在燒結(jié)時，于鋁箔上施加O. 625-1. ON/cm2的壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于，所述制備方法在鍍鋁膜步驟之前還包括前處理步驟，所述前處理包括對陶瓷基片進(jìn)行清洗，然后進(jìn)行中粗化或噴砂處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陶瓷覆鋁基板的制備方法，其特征在于，所述清洗包括對陶瓷基板進(jìn)行除油、水洗、酸洗后烘干；所述中粗化為將陶瓷基板在NaOH溶液中處理10_20min。
10.一種陶瓷覆鋁基板，所述陶瓷覆鋁基板包括陶瓷基片、設(shè)于陶瓷基片的至少一表面上的鋁箔，其特征在于，所述陶瓷基片與鋁箔之間依次形成有鋁膜層以及鋁基釬料層。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種陶瓷覆鋁基板的制備方法，包括下述步驟鍍鋁膜采用物理氣相沉積的方法在陶瓷基片的至少一表面上鍍設(shè)一層鋁膜；敷接鋁箔在鋁膜上依次層疊放置鋁基釬料片以及鋁箔，燒結(jié)后得到陶瓷覆鋁基板。本發(fā)明還提供了通過上述方法制作的陶瓷覆鋁基板，包括陶瓷基片、設(shè)于陶瓷基片的至少一表面上的鋁箔，所述陶瓷基片與鋁箔之間依次形成有鋁膜層以及鋁基釬料層。本發(fā)明所制得的陶瓷覆鋁基板的結(jié)合力很好、耐冷熱沖擊能力強，并且制備工藝簡單，無需二次加工，節(jié)約成本。
文檔編號C23C14/18GK102756515SQ20111010783
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者任永鵬, 張保祥, 徐強, 林信平 申請人:比亞迪股份有限公司