[发明专利]一种氮化硅陶瓷覆铜基板及其制备方法

说明书

本发明涉及一种氮化硅陶瓷覆铜基板及其制备方法。该氮化硅陶瓷覆铜基板包括：氮化硅陶瓷基板和覆接于所述氮化硅陶瓷基板至少一个表面上的铜层；所述氮化硅陶瓷基板和所述铜层之间形成有界面结合层；所述界面结合层包括依次叠加的氧化硅层、X1氧化物层、M层；所述氧化硅层与所述氮化硅陶瓷基板接触；所述X1氧化物层含有活性金属氧化物；所述M层含有CuCr₂O₄、CuMn₂O₄和CuFe₂O₄中的一种或多种。该氮化硅陶瓷覆铜基板中的界面结合层能提高铜层和氮化硅陶瓷基板间的结合强度，且氮化硅陶瓷覆铜基板的生产成本低。

技术领域

本发明具体涉及一种氮化硅陶瓷覆铜基板及其制备方法。

背景技术

氮化硅陶瓷覆铜板是由氮化硅基板表面结合铜层实现的。由于氮化硅基板与铜氧共晶液相不润湿，使氮化硅基板与铜层结合强度低，并且在高温下，两者会反应产生N₂，界面处易存在小气泡使铜层易产生鼓包。因此，使用预氧化铜片直接覆铜时需要对氮化硅陶瓷基片做表面改性处理来改善其与铜氧共晶的润湿性，实现氮化硅陶瓷基片的直接覆铜。

氮化硅陶瓷覆铜板AMB工艺通常使用的钎料为Ag-Cu-Ti，使氮化硅AMB制品有耐冷热循环周期长、热震性好等优点。但这一工艺存在一些缺点：Ag-Cu-Ti钎料成本高，且需要使用真空焊接炉大型设备，无法连续生产。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的问题，提供一种氮化硅陶瓷覆铜基板及其制备方法。该氮化硅陶瓷覆铜基板中铜和陶瓷基板间的结合强度高。

本发明的第一方面是提供一种氮化硅陶瓷覆铜基板，该氮化硅陶瓷覆铜基板包括：氮化硅陶瓷基板和覆接于所述氮化硅陶瓷基板至少一个表面上的铜层；所述氮化硅陶瓷基板和所述铜层之间形成有界面结合层；所述界面结合层包括依次叠加的氧化硅层、X1氧化物层、M层；所述氧化硅层与所述氮化硅陶瓷基板接触；所述X1氧化物层含有活性金属氧化物；所述M层还含有CuCr₂O₄、CuMn₂O₄和CuFe₂O₄中的一种或多种。

优选地，所述活性金属氧化物包括Al₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、HfO₂、TaO₂、Ta₂O₅、V₂O₅和ZrO₂中的一种或多种。

优选地，所述M层还含有Cr₂O₃、Mn₃O₄和Fe₃O₄的一种或多种。

优选地，所述M层与铜层之间还存在X2层；所述X2层含有CuAlO₂、CuCo₂O₄、CuTiO₃、CuZrO₃、CuWO₄、CuSb₂O₄、CuMoO₄、CuGa₂O₄、CuBi₂O₄、CuTa₂O₆、CuNb₂O₆、CuV₂O₆、CuNiO₂、CuTeO₃和CuGeO₃中的一种或多种。