一种功率器件封装用DBC陶瓷基板的制作方法及装置与流程

一种功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作方法及装置
技术领域
1.本发明涉及电子封装材料技术领域，尤其涉及一种功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作方法及装置。


背景技术：

2.现代功率器件的封装正逐步走向模块化、集成化，具备高频率、大功率、低损耗、高可靠性的特点，并在汽车电子、大功率混合电路、电动汽车、宇航等领域应用普遍，同时电子器件的功率密度也逐渐增加。高功率密度导致功率器件的热量集中且不易及时散出。由于集成功率器件的模块工作温度上升，造成功率器件烧毁或加速老化、可靠性降低等问题。功率器件封装散热设计对于提升模块工作的稳定性非常重要。
3.功率集成模块(power integration modul，pim)作为一种功率驱动类电子产品，将功率开关管(mos芯片或igbt芯片)集成封装为模块，其功耗少、体积小、抗干扰能力强。但是，pim模块集成度高，相对面积的芯片数量增加，散热问题亟待解决。经研究表明，硅基pim封装结构里热阻百分比为焊料层10％、芯片6％、底板20％、覆铜陶瓷(direct bonding copper，dbc)基板铜层8％和陶瓷层56％。因此，减少dbc基板的热阻成为优化dbc基板的导热性能以及增强pim模块热可靠性能的重要途径。这样表明在一定程度上提高pim模块的散热性能，但同时增加pim模块的工艺复杂难度及成本，加工微通道带来的应力问题也会影响整个系统的热力学性能。
4.pim模块工作时主要的热源来自pim模块中的igbt和frd(fast recovery diode，快速恢复二极管)芯片或mos芯片，芯片产生的热量通过dbc基板、散热器与外界进行热量交换。其中，dbc基板是pim模块热量向外传递的重要途径。dbc基板的绝缘层(陶瓷层)采用典型的氧化铝al2o3和氮化铝aln材料。al2o3陶瓷的加工技术相对成熟，成本不高且具有较好的绝缘性、机械性和稳定性。aln陶瓷导热性强、介电常数低、密度小、机械强度高。但aln陶瓷和sic材料价格较高，为降本增效，提高al2o3的导热性能是十分必要的。同时al2o3陶瓷的韧性较差，极易发生脆性断裂。
5.提高al2o3陶瓷导热性常用的方法是通过在al2o3陶瓷中增加高导热粒子sic、aln等填料来实现，但sic、aln等价格高昂，使制造成本较高。氧化锆增韧氧化铝陶瓷(zta)具有较高的断裂韧性和抗弯强度，但对导热性能改善不明显。因此，现有的dbc基板存在在为实现降本增效的目的保障al2o3陶瓷的导热性的条件下，提高al2o3陶瓷的韧性的困境。
6.本发明所述，提高al2o3陶瓷的导热性能。


技术实现要素：

7.本技术实施例通过提供一种功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作方法及装置，至少可以解决上述技术问题，本发明通过不同粒径的al2o3中混合增加导热粒子来提高al2o3陶瓷基板的导热性能，从而通过导热粒子增强于al2o3导热通路构建，同时还增强al2o3陶瓷的韧性，以达到降本增效的目的。
8.第一方面，本发明实施例提供一种功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作方法，包括：
9.将至少一种预设尺寸规格的al2o3粉、烧结助剂、表面活性剂和有机溶剂按预设比例加入球磨机进行球磨并干燥，所述预设尺寸规格包括：al2o3粉的粒径范围为30-50微米；
10.将纳米银分散到十二烷基磺酸钠溶液中并进行超声操作，得到纳米银分散体；
11.将所述纳米银分散体和增稠剂加入所述球磨机继续球磨，从所述球磨机里出料，再通过真空脱泡获得粘度为20000-24000mpa
·
s的流延浆料；
12.将所述流延浆料置在流延机上流延成型，得到流延生坯片，再对所述流延生坯片进行烧结，得到预设规格的陶瓷基板。
13.优选的，所述将纳米银分散到十二烷基磺酸钠溶液中并进行超声操作，得到纳米银分散体，包括：
14.将所述纳米银分散到质量分数为0.3％-1.0％的十二烷基磺酸钠溶液中并超声0.3-0.7小时，制备所述纳米银分散体。
15.优选的，所述预设尺寸规格的al2o3粉包括：粒径为5-20微米的al2o3粉和粒径为450-550纳米的al2o3粉。
16.优选的，所述将至少一种预设尺寸规格的al2o3粉、烧结助剂、表面活性剂和有机溶剂按预设比例加入球磨机进行球磨并干燥，包括：
17.将至少一种所述预设尺寸规格的al2o3粉、所述烧结助剂、所述表面活性剂和所述有机溶剂按预设比例加入球磨机，以玛瑙球作为球磨介质，球磨2-6小时并干燥。
18.优选的，所述有机溶剂为松油醇，用量为40-60wt％；所述表面活性剂包括卵磷脂和十二烷基磺酸钠，用量为1-5wt％。
19.优选的，所述将所述纳米银分散体和增稠剂加入所述球磨机继续球磨，包括：
20.在所述球磨机中加入所述纳米银分散体和所述增稠剂并继续进行球磨2-12小时。
21.优选的，所述增稠剂为乙基纤维素，用量为2-10wt％。
22.优选的，所述对所述流延生坯片进行烧结，得到预设规格的陶瓷基板，包括：
23.将所述流延生坯片放在850-1350℃的窑炉中烧结，高温保温5-7小时，烧结成所述预设规格的陶瓷基板。
24.优选的，所述预设规格包括138mm
×
190mm
×
0.32mm。
25.基于同一发明构思，第二方面，本发明还提供一种功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作装置，包括：
26.球磨模块，用于将至少一种预设尺寸规格的al2o3粉、烧结助剂、表面活性剂和有机溶剂按预设比例加入球磨机进行球磨并干燥，所述预设尺寸规格包括：al2o3粉的粒径范围为30-50微米；
27.超声模块，用于将纳米银分散到十二烷基磺酸钠溶液中并进行超声操作，得到纳米银分散体；
28.球磨脱泡模块，用于将所述纳米银分散体和增稠剂加入所述球磨机继续球磨，从所述球磨机里出料，再通过真空脱泡获得粘度为20000-24000mpa
·
s的流延浆料；
29.流延烧结模块，用于将所述流延浆料置在流延机上流延成型，得到流延生坯片，再对所述流延生坯片进行烧结，得到预设规格的陶瓷基板。
30.本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
31.在本发明的实施例中，先将至少一种预设尺寸规格的al2o3粉、烧结助剂、表面活性剂和有机溶剂按预设比例加入球磨机进行球磨并干燥，其中，预设尺寸规格包括al2o3粉的粒径范围为30-50微米，以使不同尺寸规格的al2o3粉研磨充分，以及使al2o3粉的粒径变得更小。再将纳米银分散到十二烷基磺酸钠溶液中并进行超声操作，得到纳米银分散体，接着将所述纳米银分散体和增稠剂加入所述球磨机继续球磨，从所述球磨机里出料，再通过真空脱泡获得粘度为20000-24000mpa
·
s的流延浆料，以使氧化铝、纳米银与各种助剂混合均匀，通过真亏脱泡技术去除研磨过程中混合浆料里边进去的空气，避免后续烧结后产生空洞。然后，将所述流延浆料置在流延机上流延成型，得到流延生坯片，再对所述流延生坯片进行烧结，得到预设规格的陶瓷基板。
32.这样，通过不同粒径的al2o3中混合增加导热粒子来提高al2o3陶瓷基板的导热性能，使导热粒子增强于al2o3导热通路构建，同时还增强al2o3陶瓷的韧性，相较于参杂sic、aln等导热材料节省al2o3陶瓷基板的制造成本，实现降本增效的目的。
附图说明
33.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
34.图1示出了本发明实施例中的功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作方法的步骤流程示意图；
35.图2示出了本发明实施例中的通过本实施例的制作方法烧结前的al2o3粉的结构图；
36.图3示出了本发明实施例中的通过本实施例的制作方法烧结后的al2o3陶瓷基板的结构图；
37.图4示出了本发明实施例中的功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作装置的模块示意图。
具体实施方式
38.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
39.实施例一
40.本发明第一实施例提供了一种器件封装用dbc(direct bonding copper，覆铜陶瓷)陶瓷基板的制作方法，如图1所示，包括：
41.s101，将至少一种预设尺寸规格的al2o3粉、烧结助剂、表面活性剂和有机溶剂按预设比例加入球磨机进行球磨并干燥，所述预设尺寸规格包括：al2o3粉的粒径范围为30-50微米；
42.s102，将纳米银分散到十二烷基磺酸钠溶液中并进行超声操作，得到纳米银分散
体；
43.s103，将所述纳米银分散体和增稠剂加入所述球磨机继续球磨，从所述球磨机里出料，再通过真空脱泡获得粘度为20000-24000mpa
·
s的流延浆料；
44.s104，将所述流延浆料置在流延机上流延成型，得到流延生坯片，再对所述流延生坯片进行烧结，得到预设规格的陶瓷基板。
45.下面，结合图1详细阐述器件封装用dbc陶瓷基板的制作方法的具体过程：
46.首先，执行步骤s101，将至少一种预设尺寸规格的al2o3粉、烧结助剂、表面活性剂和有机溶剂按预设比例加入球磨机进行球磨并干燥，所述预设尺寸规格包括：al2o3粉的粒径范围为30-50微米。
47.具体来讲，将至少一种预设尺寸规格的al2o3粉、所述烧结助剂、所述表面活性剂和所述有机溶剂按预设比例加入球磨机，以玛瑙球作为球磨介质，球磨2～6小时并干燥，以使不同尺寸规格的al2o3粉研磨充分，以及使al2o3粉的粒径变得更小。其中，所述有机溶剂为松油醇，用量为40-60wt％。所述表面活性剂包括卵磷脂和十二烷基磺酸钠，用量为1-5wt％。预设比例可根据实际需求而设置。
48.需要说明的是，所述预设尺寸规格的al2o3粉包括：粒径为30-50微米的al2o3粉、粒径为5-20微米的al2o3粉和粒径450纳米-550纳米的al2o3粉。预设尺寸规格的al2o3粉的数量为2-5种。优选的，预设尺寸规格的al2o3粉包括粒径为30μm的al2o3粉体和粒径10μm的al2o3粉体，或预设尺寸规格的al2o3粉包括粒径为30-50μm的al2o3粉、粒径为5-20μm的al2o3粉和粒径为500nm的al2o3粉，且这三种尺寸规格的al2o3粉的质量比为6：3：1。如此要求的多种预设尺寸规格的al2o3粉能避免粒径太小容易聚团和制造成本提高，以达到充分研磨烧结al2o3粉，提高al2o3陶瓷基板的导热性能和综合性能，节省制造成本。
49.其次，执行步骤s102，将纳米银分散到十二烷基磺酸钠溶液中并进行超声操作，得到纳米银分散体。
50.具体来讲，将所述纳米银分散到质量分数为0.3％-1.0％的十二烷基磺酸钠溶液中并超声0.3-0.7小时，制备所述纳米银分散体，以充分制得呈分散体的纳米银。优选超声0.5小时，也可根据实际需求而设置超声时长。
51.接着，执行步骤s103，将所述纳米银分散体和增稠剂加入所述球磨机继续球磨，从所述球磨机里出料，再通过真空脱泡获得粘度为20000-24000mpa
·
s的流延浆料。
52.具体来讲，在所述球磨机中加入所述纳米银分散体和所述增稠剂并继续进行球磨2-12小时，以使氧化铝、纳米银与各种助剂混合均匀。并在二次球磨后，从所述球磨机出料，通过真空脱泡获得粘度为20000～24000mpa
·
s的流延浆料，以去除研磨过程中混合浆料里边进去的空气，避免后续烧结后产生空洞。球磨机输出的料为多种预设尺寸规格的氧化铝al2o3粉、纳米银、烧结助剂、表面活性剂、有机溶剂和增稠剂等的混合物。其中，所述增稠剂为乙基纤维素，用量为2～10wt％。
53.然后，执行步骤s104，将所述流延浆料置在流延机上流延成型，得到流延生坯片，再对所述流延生坯片进行烧结，得到预设规格的陶瓷基板。
54.具体来讲，将所述流延生坯片放在850-1350℃的窑炉中烧结，高温保温5-7小时，烧结成所述预设规格的陶瓷基板。其中，高温保温优选时长为6小时。预设规格包括138mm
×
190mm
×
0.32mm(长
×
宽
×
高)，也可根据实际需求而设置。
55.还需要说明的是，在制备方法中所涉及的仪器设备如无特别说明，均为常规仪器设备，所涉及的工业原料如无特别说明，均为市售常规工业原料。
56.本实施例的功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作方法的原理是，从烧结温度冷却到室温的过程中，al2o3晶粒的径向受到压应力，切向受到拉应力，al2o3晶粒的断裂模式表现为穿晶断裂。本发明的al2o3陶瓷基板，利用不同尺寸al2o3晶粒共混烧结，采用小尺寸的纳米银和al2o3晶粒使较大尺寸的al2o3晶粒之间构筑更多的导热通路，纳米银颗粒与al2o3基体间存在热膨胀系数差异，使残余热应力会在al2o3陶瓷基板中的扩展裂纹发生偏转，使得裂纹扩展路径延长，有利于al2o3陶瓷基板韧性的提高。同时al2o3陶瓷基板从烧结温度冷却到室温的过程中，al2o3晶粒径向受到压应力，切向受到拉应力，不同穿晶断裂的al2o3陶瓷之间的间隙减小，从而提高al2o3陶瓷基板的综合性能。
57.下面，通过本实施例的制作方法(实施例)与对照组的制作方法(对比例)相比：
58.对比例1
59.分别选用粒径为50μm、10μm、200nm的高纯度(≥99.99％)al2o3粉体为原料，500ppm的氧化镁mgo作为烧结助剂，乙基纤维素作为胶黏剂，加入量为2wt％，卵磷脂作为分散剂，加入量为3wt％，配置了固含量为al2o3浆料。
60.将乙基纤维素加入松油醇搅拌均匀，缓慢加入mgo粉体并搅拌均匀，然后再缓慢加入al2o3粉体(直径50μm)并搅拌均匀，使得al2o3浆料的固含量达到最高。制备的浆料粘度为20000～24000mpa
·
s，采用星型球磨机玛瑙球作为球磨介质球磨3小时(h)，真空脱泡后浇注到模具(138mm
×
190mm
×
0.32mm)中，并在温度25℃和相对湿度85％的环境下干燥得到氧化铝坯体。脱模后在马弗炉200℃保温2h预烧排溶剂，继而真空无压烧结，10℃/min升温至1000℃，2℃/min升温至1200℃并保温1h，2℃/min升温至1850℃保温6h，制得al2o3陶瓷基板。
61.实施例1
62.分别选用粒径为50μm、10μm的高纯度(≥99.99％)al2o3粉体为原料，500ppm的mgo作为烧结助剂，乙基纤维素作为胶黏剂，加入量为2wt％，卵磷脂作为分散剂，加入量为3wt％，配置了固含量为al2o3浆料。
63.将乙基纤维素加入松油醇搅拌均匀，缓慢加入mgo粉体并搅拌均匀，然后再缓慢加入al2o3粉体(直径50μm、10μm的质量比为7：3)并搅拌均匀，使得al2o3浆料的固含量达到最高。制备的浆料粘度为20000～24000mpa
·
s；纳米银(al2o3粉体的质量份数为2wt％，即表示100gal2o3粉中含2g的纳米银)分散到卵磷脂和十二烷基磺酸钠中超声0.5h，制备纳米银分散体。再将处理后的纳米银采用星型球磨机玛瑙球作为球磨介质球磨3h，真空脱泡后浇注到模具(138mm
×
190mm
×
0.32mm)中，并在温度25℃和相对湿度85％的环境下干燥得到氧化铝坯体。脱模后在马弗炉200℃保温2h预烧排溶剂，继而真空无压烧结，10℃/min升温至1000℃，2℃/min升温至1200℃并保温1h，2℃/min升温至1850℃保温6h，制得al2o3陶瓷基板。
64.实施例2
65.分别选用粒径为50μm的高纯度(≥99.99％)al2o3粉体为原料，500ppm的mgo作为烧结助剂，乙基纤维素作为胶黏剂，加入量为2wt％，卵磷脂作为分散剂，加入量为3wt％，配置了固含量为al2o3浆料。
66.将乙基纤维素加入松油醇搅拌均匀，缓慢加入mgo粉体并搅拌均匀，然后再缓慢加入al2o3粉体并搅拌均匀，使得al2o3浆料的固含量达到最高，制备的浆料粘度为～24000mpa
·
s，纳米银(al2o3粉体的质量份数为5wt％)分散到卵磷脂中超声0.5h，制备纳米银分散体。再将处理后的纳米银采用星型球磨机玛瑙球作为球磨介质球磨3h，真空脱泡后浇注到模具(138mm
×
190mm
×
0.32mm)中，并在温度25℃和相对湿度85％的环境下干燥得到氧化铝坯体。脱模后在马弗炉200℃保温2h预烧排溶剂，继而真空无压烧结，10℃/min升温至1000℃，2℃/min升温至1200℃并保温1h，2℃/min升温至1850℃保温6h。即制得al2o3陶瓷基板。
67.实施例3
68.分别选用粒径为10μm的高纯度(≥99.99％)al2o3粉体为原料，500ppm的mgo作为烧结助剂，乙基纤维素作为胶黏剂，加入量为2wt％，卵磷脂作为分散剂，加入量为10wt％，配置了固含量为al2o3浆料。
69.将乙基纤维素加入松油醇搅拌均匀，缓慢加入mgo粉体并搅拌均匀，然后再缓慢加入al2o3粉体并搅拌均匀，使得al2o3浆料的固含量达到最高，制备的浆料粘度为～24000mpa
·
s，纳米银(al2o3粉体的质量份数为5wt％)分散到卵磷脂中超声0.5h，制备纳米银分散体。再将处理后的纳米银采用星型球磨机玛瑙球作为球磨介质球磨3h，真空脱泡后浇注到模具(138mm
×
190mm
×
0.32mm)中，并在温度25℃和相对湿度85％的环境下干燥得到氧化铝坯体。脱模后在马弗炉200℃保温2h预烧排溶剂，继而真空无压烧结，10℃/min升温至1000℃，2℃/min升温至1200℃并保温1h，2℃/min升温至1850℃保温6h。即制得al2o3陶瓷基板。
70.分别对实验例1、实验例2、对比例1和对比例2进行性能检测，如表1所示：
71.表1
[0072][0073]
从表1可以看出，实施例1-3的导热系数均大于对比例1的导热系数，实施例1-3的断裂强度均大于对比例1的断裂强度，说明本实施例的制作方法所制得的陶瓷基板不仅提高al2o3陶瓷基板的导热性能，还增强al2o3陶瓷的韧性，降低成本，提高制作效率。
[0074]
如图2和图3所示，图2为通过本实施例的制作方法烧结前的al2o3粉的结构图，图3为通过本实施例的制作方法烧结后的al2o3陶瓷基板的结构图，图3中的小圆圈代表纳米银，图2和图3中的大圆圈代表al2o3粉。可见，图3能直观展示出纳米银聚团在al2o3粉之间，以使al2o3陶瓷基板的导热性能和韧性均得到提升。
[0075]
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0076]
在本发明的实施例中，先将至少一种预设尺寸规格的al2o3粉、烧结助剂、表面活性剂和有机溶剂按预设比例加入球磨机进行球磨并干燥，以使不同尺寸规格的al2o3粉研磨充分，以及使al2o3粉的粒径变得更小。再将纳米银分散到十二烷基磺酸钠溶液中并进行超声操作，得到纳米银分散体，接着将所述纳米银分散体和增稠剂加入所述球磨机继续球磨，从所述球磨机里出料，再通过真空脱泡获得粘度为20000-24000mpa
·
s的流延浆料，以使氧化铝、纳米银与各种助剂混合均匀，通过真亏脱泡技术去除研磨过程中混合浆料里边进去的空气，避免后续烧结后产生空洞。然后，将所述流延浆料置在流延机上流延成型，得到流延生坯片，再对所述流延生坯片进行烧结，得到预设规格的陶瓷基板。
[0077]
这样，通过不同粒径的al2o3中混合增加导热粒子来提高al2o3陶瓷基板的导热性能，使导热粒子增强于al2o3导热通路构建，同时还增强al2o3陶瓷的韧性，相较于参杂sic、aln等导热材料节省al2o3陶瓷基板的制造成本，实现降本增效的目的。
[0078]
实施例二
[0079]
基于相同的发明构思，本发明第二实施例还提供了一种功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作装置，如图4所示，包括：
[0080]
球磨模块201，用于将至少一种预设尺寸规格的al2o3粉、烧结助剂、表面活性剂和有机溶剂按预设比例加入球磨机进行球磨并干燥，所述预设尺寸规格包括：al2o3粉的粒径范围为30-50微米；
[0081]
超声模块202，用于将纳米银分散到十二烷基磺酸钠溶液中并进行超声操作，得到纳米银分散体；
[0082]
球磨脱泡模块203，用于将所述纳米银分散体和增稠剂加入所述球磨机继续球磨，从所述球磨机里出料，再通过真空脱泡获得粘度为20000-24000mpa
·
s的流延浆料；
[0083]
流延烧结模块204，用于将所述流延浆料置在流延机上流延成型，得到流延生坯片，再对所述流延生坯片进行烧结，得到预设规格的陶瓷基板。
[0084]
作为一种可选的实施例，所述将纳米银分散到十二烷基磺酸钠溶液中并进行超声操作，得到纳米银分散体，包括：
[0085]
将所述纳米银分散到质量分数为0.3％-1.0％的十二烷基磺酸钠溶液中并超声0.3-0.7小时，制备所述纳米银分散体。
[0086]
作为一种可选的实施例，所述预设尺寸规格的al2o3粉包括：粒径为5-20微米的al2o3粉和粒径为450-550纳米的al2o3粉。
[0087]
作为一种可选的实施例，所述将至少一种预设尺寸规格的al2o3粉、烧结助剂、表面活性剂和有机溶剂按预设比例加入球磨机进行球磨并干燥，包括：
[0088]
将至少一种所述预设尺寸规格的al2o3粉、所述烧结助剂、所述表面活性剂和所述有机溶剂按预设比例加入球磨机，以玛瑙球作为球磨介质，球磨2-6小时并干燥。
[0089]
作为一种可选的实施例，所述有机溶剂为松油醇，用量为40-60wt％；所述表面活性剂包括卵磷脂和十二烷基磺酸钠，用量为1-5wt％。
[0090]
作为一种可选的实施例，所述将所述纳米银分散体和增稠剂加入所述球磨机继续球磨，包括：
[0091]
在所述球磨机中加入所述纳米银分散体和所述增稠剂并继续进行球磨2-12小时。
[0092]
作为一种可选的实施例，所述增稠剂为乙基纤维素，用量为2-10wt％。
[0093]
作为一种可选的实施例，所述对所述流延生坯片进行烧结，得到预设规格的陶瓷基板，包括：
[0094]
将所述流延生坯片放在850-1350℃的窑炉中烧结，高温保温5-7小时，烧结成所述预设规格的陶瓷基板。
[0095]
作为一种可选的实施例，所述预设规格包括138mm
×
190mm
×
0.32mm。
[0096]
由于本实施例所介绍的功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作装置为实施本技术实施例一中功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作方法所采用的装置，故而基于本技术实施例一中所介绍的功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作装置的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作装置如何实现本技术实施例一中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本技术实施例一中功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作方法所采用的装置，都属于本技术所欲保护的范围。
[0097]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。
[0098]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0099]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作方法，其特征在于，包括：将至少一种预设尺寸规格的al2o3粉、烧结助剂、表面活性剂和有机溶剂按预设比例加入球磨机进行球磨并干燥，所述预设尺寸规格包括：al2o3粉的粒径范围为30-50微米；将纳米银分散到十二烷基磺酸钠溶液中并进行超声操作，得到纳米银分散体；将所述纳米银分散体和增稠剂加入所述球磨机继续球磨，从所述球磨机里出料，再通过真空脱泡获得粘度为20000-24000mpa
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s的流延浆料；将所述流延浆料置在流延机上流延成型，得到流延生坯片，再对所述流延生坯片进行烧结，得到预设规格的陶瓷基板。2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述将纳米银分散到十二烷基磺酸钠溶液中并进行超声操作，得到纳米银分散体，包括：将所述纳米银分散到质量分数为0.3％-1.0％的十二烷基磺酸钠溶液中并超声0.3-0.7小时，制备所述纳米银分散体。3.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述预设尺寸规格的al2o3粉包括：粒径为5-20微米的al2o3粉和粒径为450-550纳米的al2o3粉。4.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述将至少一种预设尺寸规格的al2o3粉、烧结助剂、表面活性剂和有机溶剂按预设比例加入球磨机进行球磨并干燥，包括：将至少一种所述预设尺寸规格的al2o3粉、所述烧结助剂、所述表面活性剂和所述有机溶剂按预设比例加入球磨机，以玛瑙球作为球磨介质，球磨2-6小时并干燥。5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述有机溶剂为松油醇，用量为40-60wt％；所述表面活性剂包括卵磷脂和十二烷基磺酸钠，用量为1-5wt％。6.如权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，所述将所述纳米银分散体和增稠剂加入所述球磨机继续球磨，包括：在所述球磨机中加入所述纳米银分散体和所述增稠剂并继续进行球磨2-12小时。7.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述增稠剂为乙基纤维素，用量为2-10wt％。8.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述对所述流延生坯片进行烧结，得到预设规格的陶瓷基板，包括：将所述流延生坯片放在850-1350℃的窑炉中烧结，高温保温5-7小时，烧结成所述预设规格的陶瓷基板。9.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述预设规格包括138mm
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190mm
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0.32mm。10.一种功率器件封装用dbc陶瓷基板的制作装置，其特征在于，包括：球磨模块，用于将至少一种预设尺寸规格的al2o3粉、烧结助剂、表面活性剂和有机溶剂按预设比例加入球磨机进行球磨并干燥，所述预设尺寸规格包括：al2o3粉的粒径范围为30-50微米；超声模块，用于将纳米银分散到十二烷基磺酸钠溶液中并进行超声操作，得到纳米银分散体；球磨脱泡模块，用于将所述纳米银分散体和增稠剂加入所述球磨机继续球磨，从所述球磨机里出料，再通过真空脱泡获得粘度为20000-24000mpa
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s的流延浆料；
流延烧结模块，用于将所述流延浆料置在流延机上流延成型，得到流延生坯片，再对所述流延生坯片进行烧结，得到预设规格的陶瓷基板。

技术总结
本发明涉及电子封装材料技术领域，尤其涉及一种功率器件封装用DBC陶瓷基板的制作方法，该方法包括：将至少一种预设尺寸规格的Al2O3粉、烧结助剂、表面活性剂和有机溶剂按预设比例加入球磨机进行球磨并干燥；将纳米银分散到十二烷基磺酸钠溶液中并进行超声操作，得到纳米银分散体；将纳米银分散体和增稠剂加入球磨机继续球磨，从球磨机里出料，再通过真空脱泡获得流延浆料；将流延浆料置在流延机上流延成型，得到流延生坯片，再对流延生坯片进行烧结，得到预设规格的陶瓷基板。本发明通过在不同粒径Al2O3中增加导热粒子来提高Al2O3陶瓷基板的导热性能，使导热粒子增强于Al2O3导热通路构建，还增强Al2O3陶瓷的韧性。陶瓷的韧性。陶瓷的韧性。


技术研发人员：段金炽 廖光朝
受保护的技术使用者：重庆云潼科技有限公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/10/11