一种ZTA产品的热处理特性改善方法与流程

一种zta产品的热处理特性改善方法
技术领域
1.本方法涉及zta产品的处理领域，特别涉及一种zta产品的热处理特性改善方法。


背景技术：

2.amb定义为active metal brazing，基本上作为与dcb同样的用途使用，但整体相比dcb，具有更高热传导率，散热及热循环更快的特性，应用于更高配置的产品上，制造方法为，为了将铜sheet键合在陶瓷上(一般为aln&si3n4上)，在想要键合的部位涂抹(印刷，溅射等)另外的amb paste，在真空或还原氛围中，通过热处理进行键合，在zta基板上使用amb方式，可以改善热学特性，目前为止，zta基板是将表面形成氧化层的铜板直接键合制作，与原使用al2o3的dcb相比，具有更强的物性，需求量逐步在增加，目前zta dcb的情况，包含基板的约10-20％zro2，dcb高温键合时，与原al2o3相比，cu cu2o液状的wetting性不好，在键合过程中，产生的小型间隙及细微间隙，小型间隙：1mm以上，细微间隙：1mm以下，相比al2o3会更多，这根据间隙的大小及发生面积，会导致良率及基板的热特性的下降。
3.因此，提出一种zta产品的热处理特性改善方法来解决上述问题很有必要。
4.方法内容
5.本方法的主要目的在于提供一种zta产品的热处理特性改善方法，可以有效解决背景技术中的问题。
6.为实现上述目的，本方法采取的技术方案为：
7.一种zta产品的热处理特性改善方法，包括以下操作步骤：
8.s1：准备原材料：包括zta基板、ambpaste、铜sheets，准备处理工具：印刷机、超声波清洗机、烘干机；
9.s2：amb paste涂抹：使用印刷机在zta基板上以一定的厚度进行印刷。进一步详细说明：固定在印刷机上的sus mesh材质的screen上面的amb paste，用聚氨酯材质的squeeze，印刷放在screen下面的基板，在100～200度下干燥大约10分钟左右，此时，screen的式样一般使用#150～#300,印刷厚度大约5～30um；
10.s3：铜sheets的处理：取出处理完毕后的zta基板，准备与其尺寸相适配的铜sheets，将其进行清洗，清洗时，将铜sheets放置到热水中先浸泡十分钟，将其取出后用di(deionized water)水冲2-3次，将其取出将其放置到超声波清洗机中，在其中放入清洗液和去污剂，根据铜sheets脏的程度和污垢严重的程度对其进行清洗次数的选择，清洗完毕后将其取出用di(deionized water)水冲2-3次，将其放入烘干机内进行烘干，烘干后对其进行电解除油工作，将其表面的氧化膜和油污去除；
11.s4：键合处理：将清洗干净的铜sheets装载在zta基板的两面，将其放置到真空或还原氛围环境下，同时温度需要保持在780-900度，以此对其进行键合处理；
12.s5：与zta基板进行蚀刻：湿式uv film时，将带有图文的丝印网版固定在丝网印刷机上，使用sr(solder resister)油墨在铜sheets印制出所需要的图文，干燥后即可进行蚀刻工作；干式uv film时，将干式uv film贴合在两面覆铜的zta产品的表面，使用曝光设备，
将uv film部分固化到期望的形状后，将未固化的uv film部分，通过显影(developing process)去除，露出的铜蚀刻后，形成想要的形状；
13.s6：蚀刻后处理：以期望的形状完成铜的蚀刻后，用药品去除陶瓷表面剩余的amb焊料，再进一步对铜pattern进行细微的蚀刻，使铜蚀刻的部分的焊料具有部分突出的结构。
14.作为本技术一种优选的技术方案，所述涂抹时一平方米的zta基板需要涂抹约100～300g的amb paste，在进行amb paste的涂抹时，需要保持周围作业的环境温度为20～30度，同时湿度需要维持在10～40％，同时需要保证作业区域内无灰尘和杂物的污染，在进行对amb paste的涂抹工作时，不能有异物与其进行接触。
15.作为本技术一种优选的技术方案，所述键合时可根据现场情况选择真空或还原氛围条件下进行键合。
16.作为本技术一种优选的技术方案，所述蚀刻工作时，先对铜sheets进行蚀刻工作，在对焊料进行蚀刻工作，最后在对部分铜sheets进行蚀刻工作。
17.作为本技术一种优选的技术方案，所述使用dcb方式时，铜sheet的式样一般使用的是0.2-0.3t，使用amb方式焊料层突出的结构时，可实现使用0.4t以上的铜sheet。
18.有益效果
19.与现有技术相比，本方法提供了一种zta产品的热处理特性改善方法，具备以下有益效果：
20.1、该zta产品的热处理特性改善方法，通过在zta基板上采用改善后的amb方式，键合后，去除了基板的小型间隙及细微间隙，可以改善良率及品质，键合更加厚的式样的铜sheets，可改善电和热特性，在形成焊料突出结构时，形象化了抑制(stress已分散)基板上的stress发生的现象，由于这样的效果，在使用0.4t以上的铜时，可确保具有比dcb0.3t更加稳定的性能，在相同的热冲击条件下，可看出至少2倍以上的显著改善效果，同时具有更高的热导率，高电流用量，散热快及热循环后可靠性优越的较高的特性，同时在对蚀刻进行处理后，能保证油墨与板材具有良好的附着力，在对油墨烘干的温度进行限定时，能保证油墨的碱溶性正常，能保证去除油墨时，能保证能将其去除干净，且能保证油墨不会随意脱落，能防止其模糊走样，能保证蚀刻的精度和装饰结果。
附图说明
21.图1是本方法焊料层突出的结构示意图；
22.图2是本方法使用amb键合的产品结构示意图；
23.图3是本方法中ztadcb与ztaamb方式的键合面以超声波比较的图像图；
24.图4是本方法ztadcb与ztaamb的产品热冲击次数不同的图像图。
具体实施方式
25.为使本方法实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本方法。
26.一种zta产品的热处理特性改善方法，包括以下操作步骤：
27.s1：准备原材料：包括zta基板、ambpaste、铜sheets，准备处理工具：印刷机、超声
波清洗机、烘干机；
28.s2：amb paste涂抹：使用印刷机在zta基板上以一定的厚度进行印刷。进一步详细说明：固定在印刷机上的sus mesh材质的screen上面的amb paste，用聚氨酯材质的squeeze，印刷放在screen下面的基板，在100～200度下干燥大约10分钟左右，此时，screen的式样一般使用#150～#300,印刷厚度大约5～30um；
29.s3：铜sheets的处理：取出处理完毕后的zta基板，准备与其尺寸相适配的铜sheets，将其进行清洗，清洗时，将铜sheets放置到热水中先浸泡十分钟，将其取出后用di(deionized water)水冲2-3次，将其取出将其放置到超声波清洗机中，在其中放入清洗液和去污剂，根据铜sheets脏的程度和污垢严重的程度对其进行清洗次数的选择，清洗完毕后将其取出用di(deionized water)水冲2-3次，将其放入烘干机内进行烘干，烘干后对其进行电解除油工作，将其表面的氧化膜和油污去除；
30.s4：键合处理：将清洗干净的铜sheets装载在zta基板的两面，将其放置到真空或还原氛围环境下，同时温度需要保持在780-900度，以此对其进行键合处理；
31.s5：与zta基板进行蚀刻：湿式uv film时，将带有图文的丝印网版固定在丝网印刷机上，使用sr(solder resister)油墨在铜sheets印制出所需要的图文，干燥后即可进行蚀刻工作；干式uv film时，将干式uv film贴合在两面覆铜的zta产品的表面，使用曝光设备，将uv film部分固化到期望的形状后，将未固化的uv film部分，通过显影(developing process)去除，露出的铜蚀刻后，形成想要的形状；
32.s6：蚀刻后处理：以期望的形状完成铜的蚀刻后，用药品去除陶瓷表面剩余的amb焊料，再进一步对铜pattern进行细微的蚀刻，使铜蚀刻的部分的焊料具有部分突出的结构。
33.具体实施例一：
34.如图1所示，图1左侧是使制造成焊料层突出的结构，形成耐热冲击的结构，以这种改善效果为基础，键合比现有铜更厚的铜，使其可以使用。
35.具体实施例二：
36.如图2所示，图2是使用amb键合的产品，在形成焊料突出结构时，形象化了抑制基板上stress发生(stress已分散)的现象，由于这样的效果，在使用0.4t以上的铜时，可确保具有比dcb0.3t更加稳定的性能。
37.具体实施例三：
38.如图3所示，图3是ztadcb与ztaamb方式的键合面以超声波比较的图像，可以确认ztadcb细微间隙相对比较多。
39.具体实施例四：
40.如图4所示，图4是ztadcb与ztaamb的产品根据热冲击次数不同的图像，具有浆料突出结构的ztaamb，在相同的热冲击条件下，可看出至少2倍以上的显著改善效果。
41.需要说明的是，本方法为一种zta产品的热处理特性改善方法，通过在zta基板上采用改善后的amb方式，键合后，去除了基板的小型间隙及细微间隙，可以改善良率及品质，键合更加厚的式样的铜sheets，可改善电和热特性，在形成焊料突出结构时，形象化了抑制(stress已分散)基板上的stress发生的现象，由于这样的效果，在使用0.4t以上的铜时，可确保具有比dcb0.3t更加稳定的性能，在相同的热冲击条件下，可看出至少2倍以上的显著
改善效果，同时具有更高的热导率，高电流用量，散热快及热循环后可靠性优越的较高的特性，同时在对蚀刻进行处理后，能保证油墨与板材具有良好的附着力，在对油墨烘干的温度进行限定时，能保证油墨的碱溶性正常，能保证去除油墨时，能保证能将其去除干净，且能保证油墨不会随意脱落，能防止其模糊走样，能保证蚀刻的精度和装饰结果。
42.以上显示和描述了本方法的基本原理和主要特征和本方法的优点。本行业的技术人员应该了解，本方法不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本方法的原理，在不脱离本方法精神和范围的前提下，本方法还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本方法范围内。本方法要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。