一种氮化铝覆铜陶瓷板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种氮化铝覆铜陶瓷板，包括挠性层及设置在所述的挠性层两侧的氮化铝陶瓷板构成的基材层，在所述的基材层远离所述的基材层一侧设置有覆膜层，所述的挠性层为氮化硅陶瓷板，所述的基材层与所述的挠性层之间设置有导热胶层。本实用新型专利技术通过采用挠性层与基材层相配合，使整体结构具有更好的柔性，并且具有良好的导热性，产品质量更高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种氮化铝覆铜陶瓷板。
技术介绍
由于氮化铝陶瓷板的硬度较大，将其作为基材制成覆铜板，容易产生瓷裂，其弯曲强度较低，抗冲击性能较差。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种氮化铝覆铜陶瓷板，能够改善现有技术存在的问题，通过采用挠性层与基材层相配合，使整体结构具有更好的柔性，并且具有良好的导热性，产品质量更高。本技术通过以下技术方案实现：一种氮化铝覆铜陶瓷板，包括挠性层及设置在所述的挠性层两侧的氮化铝陶瓷板构成的基材层，在所述的基材层远离所述的基材层一侧设置有覆膜层，所述的挠性层为氮化硅陶瓷板，所述的基材层与所述的挠性层之间设置有导热胶层。进一步的，为更好地实现本技术，所述的导热胶层为导热树脂制成。进一步的，为更好地实现本技术，所述的导热胶层的厚度为15-25μm。进一步的，为更好地实现本技术，在所述的基材层远离所述的挠性层一侧端面上设置有间隔设置的溅射端口。本技术与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)本技术利用氮化铝(AlN)陶瓷具有优异的导热性能，将其作为陶瓷材料制成基材层，能够使整体结构具有更好的导热特性；(2)本技术通过采用氮化硅陶瓷板制成挠性层，能够利用氮化硅陶瓷板具有较好的挠性的特点，相比现有的仅用氮化硅作为基材层的覆铜板，具有更好的弯曲性能，能够具有更强的抗冲击性能。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术整体结构示意图；图2为本技术实施例1原理示意图。其中：101.挠性层，102.覆膜层，103.基材层，104.导热胶层，105.溅射端口。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行进一步详细介绍，但本技术的实施方式不限于此。如图1所示，一种氮化铝覆铜陶瓷板，包括挠性层101及设置在所述的挠性层101两侧的氮化铝陶瓷板构成的基材层103，在所述的基材层103远离所述的基材层101一侧设置有覆膜层102，所述的挠性层101为氮化硅陶瓷板，所述的基材层103与所述的挠性层101之间设置有导热胶层104。由于氮化硅陶瓷板的弯曲强度是氮化铝陶瓷基板的2-3倍，采用氮化硅陶瓷板制成挠性层，能够提高整体结构的强度和抗冲击性能，在使用过程中，能够有效减少瓷裂现象，同时，由于采用导热胶层将挠性层与基材层相互粘结，并且利用氮化铝陶瓷板导热的特点，使整体结构具有更好的导热性。本技术采用铜原子作为覆膜层，不采用过渡层，能够避免出现气泡的问题，有助于使整体结构具有更好的稳定性，将其作为PCB基板材料，能够在恶劣环境中保持良好的性能。氮化铝(AlN)陶瓷具有优异的导热性能，其热导率可达150W/m·K～200W/m·K，且热膨胀系数与硅接近，是陶瓷的理想的基板材料之一。但是由于AlN与金属Cu之间的界面润湿性差，结合强度低，并且AlN与Cu的热膨胀系数相差较大，由此产生的巨大热应力使得AlN-Cu的直接结合难以实现。现有的DBC法制备氮化铝覆铜基板时，会产生大量气泡，存在于铜与氮化铝的界面处，导致基板剥离强度和导热性能大幅下降，良品率低。目前国内外的AlN覆Cu基板均是采用直接敷铜法(DirectBondedCoppermethod，简称DBC)进行生产，其利用Cu在微氧气氛下生成熔点低于纯Cu熔点的Cu-O液相，此液相能很好的润湿AlN及Cu板表面，从而实现AlN陶瓷基片与Cu板的稳固接合。AlN陶瓷覆铜膜的DBC法烧结温度比较高，在高温下会发生如下反应：Cu2O+AlN→CuAlO2+N2↑会在AlN与铜板的界面上生成N2，使界面产生大量气泡，导致产品出现界面鼓泡问题，泡的直径为1μm-7mm不等，从而使金属化结合强度及导热性大幅度降低，严重时甚至导致产品报废。实施例1：本实施例中，公开了一种加工覆膜层的优选设备，优选地，所述的覆膜层102由铜原子通过磁控溅射机均匀溅射在所述的基材层101上形成。本实施例中，所采用的磁控溅射机为现有设备，磁控溅射技术为现有技术，本实施例中，将现有的磁控溅射技术用于覆膜层的加工，能使铜在高温状态下以原子状态直接结合到基材层上。本实施例中，首先通过导热胶层将基材层粘结在挠性层上，对基材层远离挠性层端进行清洗，去除表面杂质和污渍，通过磁控溅射机，使铜在原子状态下，1060温度下，以0.3um/分的速率沉积在基材层表面。具体地，如图2所示：第一步，对基材层一侧端面用酒精进行清洗，然后在200℃下烘烤60分钟，去除基材层表面的杂质和污渍。第二步，通过磁控溅射机，放料，抽真空，充入中性气体，升温至1065℃+/-10℃，加电压开始溅射；让铜原子以0.3um/min的速率沉积在基材层表面形成覆膜层，然后降温冷却取出；将两个经过覆膜的基材层通过导热胶粘结在挠性层两侧。本实施例中，使铜在高温下以原子状态直接结合在基材层上形成覆膜层，不需要任何的过渡层，可提高氮化铝覆铜板的导热性，其剥离强度可达6N/cm2；也解决了氮化铝覆铜板存在的气泡问题；用这种方法制作的ALN覆铜基板制作PCB可以在恶劣环境中保持良好的性能本实施例中，基材层和覆膜层之间没有过度层可以提高氮化铝覆铜板的导热率；得到的覆铜板可以比DBC/DPC方法得到的陶瓷覆铜在更高的温度下使用；本技术还可应用于氧化铝，碳化硅陶瓷基板覆铜；由于铜层颗粒小，铜层致密，比传统的烧结方法可生产不同铜厚12-300um，可制作精细化线路，本技术不止可以覆Cu，还可用于覆Al、W、Mo。实施例2：本实施例中，在实施例1的基础上，优选地，公开了一种导热胶层的优选材料，所述的导热胶层104为导热树脂制成。进一步优选地，所述的导热胶层104的厚度为15-25μm。本实施例中，为了提高整体结构的稳定性，同时使其具有更好的导热性能，优选地，在所述的基材层103远离所述的挠性层101一侧端面上设置有间隔设置的溅射端口105，在所述的溅射端口105内侧填充有铜原子。通过采用溅射端口，使铜原子填充在溅射端口内，使溅射端口内的铜原子与覆膜层的铜原子相互连接，能够有效增大覆膜层与基材层之间的接触面积，使其连接更加牢固。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化铝覆铜陶瓷板，其特征在于：包括挠性层(101)及设置在所述的挠性层(101)两侧的氮化铝陶瓷板构成的基材层(103)，在所述的基材层(103)远离所述的基材层(101)一侧设置有覆膜层(102)，所述的挠性层(101)为氮化硅陶瓷板，所述的基材层(103)与所述的挠性层(101)之间设置有导热胶层(104)。

【技术特征摘要】
1.一种氮化铝覆铜陶瓷板，其特征在于：包括挠性层(101)及设置在所述的挠性层(101)两侧的氮化铝陶瓷板构成的基材层(103)，在所述的基材层(103)远离所述的基材层(101)一侧设置有覆膜层(102)，所述的挠性层(101)为氮化硅陶瓷板，所述的基材层(103)与所述的挠性层(101)之间设置有导热胶层(104)。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡朝阳，
申请(专利权)人：深圳前海德旺通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44