[实用新型]一种陶瓷、铝、多孔铜的复合材料

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种材料，尤其涉及一种散热的陶瓷、铝、多孔铜的复合材料。

背景技术

随着科技的发展、网络的普及，电子器材应用越来越广泛，对电路板材料要求也越来越高，要求是既要导热率高、耐腐蚀、耐磨损，但又要绝缘，能切削加工。而陶瓷、铝或铜只能满足其中部分要求。目前只有使用金属材料与非金属材料的紧密焊接的材料才能达到要求。目前电子器件大量是通过铝基板这种复合材料，但这种材料是把印刷板与铝通过环氧树脂粘接而结合，不仅紧密度、牢固度不够而且散热效果差、绝缘性能差。这种材质的印刷板是有机材质，温度高后要燃烧，很容易引起火灾。而本实用新型的材质是陶瓷、铝、铜，没有燃烧的基础，并且是紧密焊接，因为焊接是将两部分同质或非同质的材料，利用原子间的联系及质点的扩散作用，通过加热、加压或加热的方法形成永久性的连接，这样才能确保其多种功能的要求。本实用新型制成的一种陶瓷、铝（含铝合金）、多孔铜的复合体材料既能在陶瓷板上承载电子元件，又能利用陶瓷的绝缘性、耐腐蚀、与耐磨损，同时又能利用铝与多孔铜传热快、散热好的特点，使元器件或LED的热量及时散发。经试验，铝基板耐压在2KV左右，差的1.5KV就击穿发热，PCB板燃烧。而本实用新型耐压为5KV以上。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种陶瓷、铝、多孔铜的复合材料。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种陶瓷、铝、多孔铜的复合材料，它主要由多孔铜、铝板和陶瓷基板依次叠加焊接组成。

进一步地，所述铝板的上下表面分别镀有第一镀锡层和第二镀锡层；陶瓷基板的上下表面分别烧结上层银箔和下层银箔，上层银箔和下层银箔的厚度为15-20微米；多孔铜通过第二锡膏层与铝板的第二镀锡层焊接在一起，铝板的第一镀锡层通过第一锡膏层与陶瓷基板的上层银箔焊接在一起。

进一步地，所述铝板5也可以由铝合金板替代。

    本实用新型的有益效果是：本实用新型陶瓷、铝、多孔铜的复合体材料绝缘性能好，散热性能好，加工能力强。作为电子元件的工作载体，完全避免了普通的PCB板、铝基板在高温时要燃烧的缺点，解决了火灾的隐患，这在许多领域有着极其重要的意义。此外本实用新型的材料耐压高是铝基板耐压的几倍，耐腐蚀，能在恶劣环境下工作，所以本在电子、电力、军事等许多行业能发挥很大作用。

附图说明

图1是本实用新型的焊接示意图；

图中：陶瓷基板1、上层银箔2、第一锡膏层3、第一镀锡层4、铝板5、第二锡膏层6、多孔铜7、下层银箔8、第二镀锡层9。

具体实施方式

本实用新型公开了一种替代铝基板的陶瓷、铝、多孔铜的复合材料，它的上层为多孔铜7，中间为铝板5（也可以为铝合金板），下层为陶瓷基板1。铝板5的上下表面镀有第一镀锡层4和第二镀锡层9；陶瓷基板的上下表面分别烧结上层银箔2和下层银箔8，上层银箔2和下层银箔8的厚度为15-20微米。多孔铜7通过第二锡膏层6与铝板5的第二镀锡层9焊接在一起，铝板5的第一镀锡层4通过第一锡膏层3与陶瓷基板1的上层银箔2焊接在一起。

以后电子元件焊在陶瓷基板1的下层银箔8上。

本实用新型在制备过程中，铝板要预处理，使其双面镀锡，陶瓷基板也要预处理，使其双面烧结银箔，然后通过回流焊制成陶瓷、铝、多孔铜的复合材料。其步骤如下;

1、铝板镀锡：应用煤油、汽油等有机溶剂粗除铝板或铝合金板上的油脂，再置于混合液中进行碱洗，进行化学除油，混合液由氢氧化钠（NaOH）、碳酸钠（Na₂C0₃）和水按照质量比2:1:7混合得到；其目的是除去油脂后能保证铝板（或铝合金板）电镀的质量，最后放入电镀槽中进行双面镀锡10分钟，从而在铝板5的上下表面镀有第一镀锡层4和第二镀锡层9，电镀时，不需要电镀的地方可用胶带黏住，电镀槽中，每升电镀液中含有10-40克硫酸亚锡 SnS0₄、73.6克浓硫酸H₂S0₄、2.5克萘酚和5克明胶，电镀液温度为30℃，直流电压为18V，电流密度为2A/dm²。

2、陶瓷烧银：包括丝网印刷与陶瓷烧结两个步骤。