[发明专利]一种氧化锆增韧氧化铝陶瓷直接敷铜基板制备方法

说明书

本发明公开了陶瓷金属化技术领域的一种氧化锆增韧氧化铝陶瓷直接敷铜基板制备方法，该氧化锆增韧氧化铝陶瓷直接敷铜基板制备方法的具体步骤如下：S1：将氧化锆增韧氧化铝陶瓷基板在惰性气氛或大气环境下预烧以改变陶瓷基板表面状态；S2：将合适尺寸的铜片通过单面预氧化；S3：将氧化铜片用模具预弯成椭圆或者抛物线形状或圆形状；S4：将陶瓷基板与铜片进行敷接，得到氧化锆增韧氧化铝陶瓷基板，本发明采用预烧陶瓷基板的方式可以保证陶瓷基板表面状态满足敷接条件，采用型腔为椭圆形或抛物线形或圆形的模具预弯铜片有利于在敷接过程中产生的多余的氧气及时排出，从而减少气孔率，提高产品品质与性能。

技术领域

本发明涉及陶瓷金属化技术领域，具体为一种氧化锆增韧氧化铝陶瓷直接敷铜基板制备方法。

背景技术

氧化锆或氧化锆增韧氧化铝陶瓷由于具有优异的韧性，较高的抗弯强度耐冷热温度冲击等优点，广泛应用与纯电动汽车、混合电动汽车等新能源汽车领域。由于普通的陶瓷基板韧性很差，在传统的DBC中由于铜和陶瓷各自的物理特性使得在DBC中结合面不可避免的出现内应力，在环境温度冷热变化频繁的冲击下，就会使DBC变形、断裂，从而导致电力电子器件失效。而氧化锆或氧化锆增韧氧化铝陶瓷由于具有较高的韧性和抗弯强度，在DBC经受冷热温度冲过程中或通过形变协调内应力，保证陶瓷基板不断裂，从而满足对电力电子器件对DBC可靠性较高的要求，为此，我们提出了一种氧化锆增韧氧化铝陶瓷直接敷铜基板制备方法投入使用，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧化锆增韧氧化铝陶瓷直接敷铜基板制备方法，已解决上述背景技术中提出的在传统的DBC中由于铜和陶瓷各自的物理特性使得在DBC中结合面不可避免的出现内应力，在环境温度冷热变化频繁的冲击下，就会使DBC变形、断裂，从而导致电力电子器件失效问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氧化锆增韧氧化铝陶瓷直接敷铜基板制备方法，该氧化锆增韧氧化铝陶瓷直接敷铜基板制备方法的具体步骤如下：

S1：将氧化锆增韧氧化铝陶瓷基板在惰性气氛或大气环境下预烧以改变陶瓷基板表面状态；

S2：将合适尺寸的铜片通过单面预氧化，使铜片一面具有氧化层，而另一面不含有氧化层；

S3：再将步骤S2得到的氧化铜片通过内腔为椭圆形或者抛物线形或圆形的模具预弯成椭圆或者抛物线形状或者圆形状；

S4：将步骤S1得到的陶瓷基板与步骤S3得到的铜片进行敷接，得到氧化锆增韧氧化铝陶瓷基板。

优选的，所述步骤S1中，所述陶瓷基板的厚度为0.25～1.0mm，预烧温度为600～1000℃。

优选的，所述步骤S2中，铜片的厚度为0.1～0.4mm，并在弱氧环境下进行预氧化。

优选的，所述步骤S3中，椭圆形或者抛物线形的模具的弧长为135～185mm。

优选的，所述步骤S4中，敷接在气氛炉中进行，保护气氛为纯度≥99.99％的氮气，温度为1070～1080℃，时间为5～15min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用预烧陶瓷基板的方式可以保证陶瓷基板表面状态满足敷接条件，采用单面氧化铜片可以控制氧化层的厚度，从而保证铜片表面无氧状态，有利于芯片贴装和封装，采用型腔为椭圆形或抛物线形或圆形的模具预弯铜片有利于在敷接过程中产生的多余的氧气及时排出，从而减少气孔率，提高产品品质与性能。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。