發(fā)布人:管理員 發(fā)布時(shí)間:2022-12-23
在下文中,將參照?qǐng)D描述金屬陶瓷釬焊基板的制造方法。
上述糊狀釬焊材料30幾乎對(duì)應(yīng)于陶瓷基板10的一個(gè)主表面和另一個(gè)主表面的整個(gè)表面或金屬板20通過(guò)絲網(wǎng)印刷法等方法連接的部分。應(yīng)用。
盡管這取決于釬焊材料的組成,但釬焊材料的每單位面積的涂層重量?jī)?yōu)選在約0.08至0.50mg / cm2的范圍內(nèi),并且要施加的釬焊材料的厚度約為5至35μm。是優(yōu)選的。如果釬焊材料每單位面積的涂層重量比這輕,或者如果釬焊材料很薄,則金屬板與陶瓷基板之間的結(jié)合強(qiáng)度變小,并且每單位面積的釬焊材料的涂層重量較重或釬焊材料較厚。并且存在熱循環(huán)特性等抗熱震性變差的風(fēng)險(xiǎn)。更優(yōu)選的每單位面積釬焊材料的涂層重量為0.12至0.40毫克/厘米2,并且釬焊材料的厚度為10至30微米。
將施加到陶瓷基體10上的釬焊填充金屬30例如在50至150°C下干燥,然后將金屬板20置于釬焊填充金屬30的表面形成陶瓷基體的兩側(cè)。通過(guò)以這種方式布置,得到一個(gè)夾層狀的層壓體,其中金屬板20通過(guò)釬焊材料30與陶瓷基板10接觸,并以這種狀態(tài)插入真空爐中。
如果需要,在插入真空爐中的層壓體上放置一個(gè)重物,并且通過(guò)在真空氣氛中加熱通過(guò)釬焊材料30將金屬板20和陶瓷基板10連接起來(lái)。加熱(鍵合)溫度優(yōu)選設(shè)定為770至900°C,并且可以設(shè)定為790至860°C。連接溫度下的保持時(shí)間約為10至120分鐘,工業(yè)上,考慮到生產(chǎn)率和連接穩(wěn)定性(連接缺陷小,連接強(qiáng)度高),最好將其設(shè)置為15至60分鐘。此外,當(dāng)溫度升高到連接溫度時(shí),粘合劑可以在500至700°C下保持30至60分鐘以除去釬焊填充金屬30中的有機(jī)物。
以這種方式連接后,可以將層壓板從真空爐中取出,以獲得金屬陶瓷粘結(jié)基板,其中金屬板20和陶瓷基板10通過(guò)釬焊材料30粘合。
為了有效地利用本發(fā)明的效果,優(yōu)選的鍵合面積為25 cm2或更大,并且進(jìn)一步為36 cm2或更大,因?yàn)楫?dāng)粘接面積增加時(shí)容易出現(xiàn)諸如空隙和未粘合的粘合缺陷。最好將其應(yīng)用于那些。
之后,為了獲得形成電路的金屬陶瓷粘合基板,可以通過(guò)常規(guī)方法形成電路,如有必要,對(duì)金屬板的表面進(jìn)行表面處理,例如鍍鎳或防銹處理。你可以。
例如,如上所述,當(dāng)釬焊材料30被施加到陶瓷基板10的整個(gè)表面上并且金屬板20被粘結(jié)時(shí),在金屬板20上形成具有預(yù)定電路形狀等的蝕刻抗蝕劑圖案以形成氯化銅。銅板20等金屬板通過(guò)用含有氟化氫和過(guò)氧化氫溶液的化學(xué)溶液進(jìn)行蝕刻處理來(lái)除去,釬焊材料30進(jìn)一步經(jīng)受含有氟化氫、螯合劑等的釬焊材料30去除化學(xué)溶液??梢詫⒔饘侔?0移開(kāi)以形成電路形狀等。
此外,例如,在表面處理中,可以通過(guò)化學(xué)鍍Ni-P或電ニ電鍍?cè)诮饘侔?0的表面上形成ニ電鍍層,或者可以使用防銹處理劑對(duì)金屬板20進(jìn)行防銹處理。你可以。
在下文中,將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的釬焊材料的實(shí)例和制造方法以及制造金屬陶瓷粘結(jié)基板的方法。
[例1]制備了長(zhǎng)68 mm、寬68 mm、厚0.6 mm的氮化鋁基板(德山株式會(huì)社制造)作為陶瓷基板。
此外,1.7質(zhì)量%的市售鈦粉(純度99.9質(zhì)量%以上),10質(zhì)量%的市售銅粉(電解銅粉),和0.5質(zhì)量%的市售氧化鈦粉(純度99.9質(zhì)量%以上)。鈦(IV)金紅石型)和87.8%質(zhì)量(剩余)的市售銀粉(13.8g)由丙烯酸粘合劑和溶劑制成的車(chē)輛加入到100g乳鍋和三輥磨機(jī)中。使用上述捏合以制備糊狀(含活性金屬)的釬焊材料。
作為鈦粉,將市售的平均粒徑(中值直徑D50)為26.902μm的鈦粉粉碎,使粒徑更細(xì),然后過(guò)篩(分類(lèi)),平均粒徑D50為12。它是.130微米。
銅粉的平均粒徑(D50)為7.3 μm,氧化鈦粉的平均粒徑(D50)為45 μm。
使用的銀粉的平均粒徑(D50)為0.5μm。
使用激光衍射/散射型粒度分布測(cè)量?jī)x(西神企業(yè)株式會(huì)社制造的激光微粒儀LMS-3000)按體積測(cè)量平均粒徑(D50),分散介質(zhì)為純水。這是一回事。
使用絲網(wǎng)印刷機(jī)使用乳液厚度為10μm的絲網(wǎng)印刷板,將這種糊狀活性金屬釬焊材料涂覆到氮化鋁基材的整個(gè)正面和背面。鈦(釬焊材料中的活性金屬)的涂層量為每單位面積0.271mg / cm2。
接下來(lái),將施加在氮化鋁基板前后表面的釬焊材料干燥后,氮化鋁基板的整個(gè)正面和背面覆蓋有長(zhǎng)度為70 mm,寬度為70 mm,厚度為0.25 mm的銅板。制備以這種方式接觸排列的層壓體,插入真空爐中,將200g的重量放在層壓體上,并在835°C的真空(真空度1.0×10-4托或更低)中加熱40分鐘。通過(guò)釬焊材料將銅板固定并粘合到氮化鋁基體的兩側(cè),制備了58種金屬陶瓷粘結(jié)基板。
(連接缺陷率)使用超聲波探傷儀(日立電源解決方案株式會(huì)社生產(chǎn)的超聲波成像儀FS100II)對(duì)由此獲得的58種金屬-陶瓷鍵合基板進(jìn)行探測(cè)頻率為50 MHz的粘合區(qū)域(活性金屬)。相對(duì)于應(yīng)用釬焊材料的區(qū)域的接頭缺陷區(qū)域(空隙部分,未連接部分)計(jì)算為面積比(稱(chēng)為接頭缺陷比)。結(jié)果,平均粘接缺陷率為0.321面積%,粘接缺陷很少且良好。