[发明专利]提高烧结炉传送带表面氧化层可靠性的方法

说明书

本发明涉及一种提高烧结炉传送带表面氧化层可靠性的方法，包括：第一氧化处理段，将高温烧结炉的温度设置在990℃～1010℃，通入氮气，将传送带进行循环空运转，并在每次运转时确保在炉内保持停留时间；传送带循环空运转时间为1～2天；第二氧化处理段，将高温烧结炉的温度调整至1065℃～1075℃，通入氮气，将经步骤1处理后的传送带再次进行循环空运转，并在每次运转时确保炉内停留时间；传送带持续进行空运转的时间为4～5天。通过本发明的两段式氧化处理，将传送带氧化时间从需12～15天左右缩短到5～7天左右，降低氧化处理时间，提高了烧结炉的产能及生产效率。与此同时，也降低了炉膛的清理频率，从原来的60天，提高至180天以上，提高了产品的烧结良率。

技术领域

本发明属于DBC基板烧结技术领域，具体涉及一种提高烧结炉传送带表面氧化层可靠性的方法。

背景技术

直接键合铜基板(Direct Bonding Copper，DBC)具有陶瓷的高导热、高电绝缘、高机械强度、低膨胀等特性，又兼具无氧铜的高导电性和优异焊接性能，且能像PCB线路板一样刻蚀出各种图形，是一种广泛应用于半导体模块电子电路板的陶瓷衬板。

DBC基板的铜箔和陶瓷结合是在高温烧结炉中进行的，利用铜的含氧共晶液直接将铜箔覆接在陶瓷上。而输送铜箔和陶瓷的传送带在首次使用前需要单独进行氧化处理，使表面形成氧化层，防止传送带基体在炉膛内吸氧，破坏炉内原有的氧平衡，从而影响DBC基板的质量和性能。

目前常用的传送带氧化方法是传送带从炉外室温进入炉内，在1000℃的高温热空气气氛中每次持续20min进行氧化，这样循环空运行12～15天，使表面生成氧化层。但这种处理方法存在以下缺点：

1)由于传送带是在1000℃高温的热空气气氛下氧化，炉内氧气浓度偏高，表面形成的氧化层外观颜色偏黑、疏松、不致密，容易脱落，而脱落后裸露的传送带基体在炉膛内直接吸氧，在生产过程中就会影响铜箔和陶瓷的结合。2)脱落后的氧化层颗粒污染炉膛和正在烧结的产品，使气泡和烧结不良增加。3)每次传送带氧化需循环空运行12～15天左右，影响烧结炉产能，生产效率低。

发明内容

本发明是为解决上述技术问题进行的，针对当前传送带表面氧化处理工序中，氧化层疏松易脱落、氧化时间过长的问题，对氧化工序进行改进，提供了一种提高烧结炉传送带表面氧化层可靠性的方法。

本发明将传送带炉内高温氧化从经历一次高温氧化处理分成经历两次高温氧化处理，分别为高温氧化段和氧化增强段，并在两次高温处理期间通入一定量的氮气，降低炉内氧气浓度，解决现有的传送带氧化层疏松不致密，容易脱落，且氧化时间过长的问题，提高了产品的良率和性能，同时提高了烧结炉产能及生产效率。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

本发明提供的提高烧结炉传送带表面氧化层可靠性的方法，包括以下步骤：

(1)第一氧化处理段

将高温烧结炉的温度设置在990℃～1010℃，同时通入氮气，将传送带进行循环空运转，并在每次运转时确保在炉内高温段保持一定的停留时间；传送带持续进行空运转的时间为1～2天；

(2)第二氧化处理段

将高温烧结炉的温度调整至1065℃～1075℃，也同时通入氮气，将经步骤1处理后的传送带再次进行循环空运转，并在每次运转时确保在炉内高温段保持一定的停留时间；传送带持续进行空运转的时间为4～5天。

本发明中，传送带采用镍铬铁合金601材料制成。第一氧化处理段为氧化层生成段，传送带从炉外进入炉内时，同时将炉外的空气一并带入烧结炉内，在1000℃高温下，传送带表面生成氧化层；为了确保氧化层生成，通过调节空运转速度，确保传送带每段在炉内停留一定时间；氧气浓度高时，氧化层的致密度低，采用向炉内通氮气的方式，降低炉内氧气浓度，提高氧化层的致密度。