一种DBC导通孔加工方法与流程

一种dbc导通孔加工方法
技术领域
1.本发明涉及dbc双面电路加工技术领域，具体涉及一种dbc导通孔加工方法。

背景技术：

2.dbc陶瓷覆铜基板，是在1075℃的高温气氛烧结炉中物理键合完成，气氛主要是高纯氮气和微氧混合。烧结铜带厚度一般是200-500μm。常规烧结基板尺寸是140*190mm，陶瓷厚度常见的是0.381mm、0.635mm、1.0mm。电路加工一般采用蚀刻机蚀刻完成，但因为铜箔太厚只能给大功率器件当作载流封装基板。也是因为两面铜箔太厚而且是高温烧结覆合很难实现双面电路导通，从而使dbc基板的电气性能受到限制。

技术实现要素：

3.针对dbc铜箔太厚导致高温烧结覆合很难实现双面电路导通从而影响其电气性能的问题，本发明提供一种dbc导通孔加工方法，优点是提供一种可靠的金属填孔加工方法，利用dbc高温烧结的优势，实现dbc双面电路导通连接。
4.本发明提供一种dbc导通孔加工方法，包括以下步骤：
5.步骤(1)：dbc图形电路加工，通过研磨设备对dbc表面清洁处理，清洁处理完成后贴干膜，贴膜后静置15min，然后通过led曝光机曝光，曝光后静置15min放入des线，进行显影、蚀刻、退膜处理，退膜后水洗烘干，dbc图形电路加工完成；
6.步骤(2)：激光切割孔，在dbc图形电路有镂空的位置进行激光切割导通孔，采用150w光纤激光、3mm/s进给速度进行激光加工，切割无崩边无毛刺，孔壁粗糙度小于3μm；
7.步骤(3)：铜浆填孔加工，通过真空印刷机不锈钢网版印刷铜浆料，然后在用150℃下烘干30min；
8.步骤(4)：烧结，通过高温气氛隧道炉进行烧结；
9.步骤(5)：砂带研磨加工，烧结的金属铜会高出铜面，通过砂带进行表面研磨；
10.步骤(6)：表面处理，dbc的表面进行裸铜防氧化处理；
11.步骤(7)：激光切割，采用150w光纤激光设备、5mm/s进给速度进行激光切割外形；
12.步骤(8)：清洗包装，用常温去离子水清洗基板，干板组合设备烘干，确保产品表面洁净无污染，然后采用防静电膜真空包装。
13.进一步地，步骤(1)贴干膜温度为110℃，双面一起贴敷。
14.进一步地，步骤(1)led曝光机曝光能量为365nm波长。
15.进一步地，步骤(1)显影选取0.8％含量的无水碳酸钠溶液，温度为35℃。
16.进一步地，步骤(1)蚀刻选取酸性氯化铜蚀刻药水，比重3.5，温度为40℃。
17.进一步地，步骤(1)退膜选取1.5％含量的氢氧化钠溶液，温度为50℃。
18.进一步地，步骤(3)铜浆固含量65％以上、粒径细度10μm-15μm、粘度120pa.s以上。
19.进一步地，步骤(4)烧结温度850℃，高纯氮气气氛保护，烧结进给速度25mm/min，炉膛内气体正高压。
20.进一步地，步骤(5)用800#的砂带进行表面研磨，研磨平后再用1200#的砂带抛光处理。
21.进一步地，步骤(6)dbc的表面采用镀镍处理代替裸铜防氧化处理。
22.本发明的有益效果在于：该金属填孔加工方法，流程短，容易实现产业化；铜浆和烧结铜带的性能接近，很容易烧结到一起，改变了dbc不能做双面导通孔的情况，实现了双面电路联通的目的，提高其电气性能，给大功率器件的设计工程师提供了新的设计思路和方法，达到优化结构缩小整体体积的目的。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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，都应当属于本发明保护的范围。
26.实施例1
27.如图1所示，本发明提供一种dbc导通孔加工方法，包括以下步骤：
28.步骤(1)：dbc图形电路加工，通过研磨设备对dbc表面清洁处理，清洁处理完成后贴干膜，贴干膜温度为110℃，双面一起贴敷，贴膜后静置15min，然后通过led曝光机曝光，曝光能量为365nm波长，曝光后静置15min放入des线，进行显影、蚀刻、退膜处理，显影选取0.8％含量的无水碳酸钠溶液，温度为35℃；蚀刻选取酸性氯化铜蚀刻药水，比重3.5，温度为40℃；退膜选取1.5％含量的氢氧化钠溶液，温度为50℃；退膜后水洗烘干，dbc图形电路加工完成；
29.步骤(2)：激光切割孔，dbc一般电路相对简单，要求载流量较大，所以导通孔直径一般大于1.0mm，在dbc图形电路有镂空的位置直接进行激光切割导通孔，采用150w光纤激光、3mm/s进给速度进行激光加工，切割无崩边无毛刺，孔壁粗糙度小于3μm；
30.步骤(3)：铜浆填孔加工，铜浆固含量65％以上、粒径细度10μm-15μm、粘度120pa.s以上，通过真空印刷机不锈钢网版印刷铜浆料，然后在用150℃下烘干30min；
31.步骤(4)：烧结，通过高温气氛隧道炉进行烧结，烧结温度850℃，高纯氮气气氛保护，烧结进给速度25mm/min，炉膛内气体正高压；
32.步骤(5)：砂带研磨加工，烧结的金属铜会高出铜面，通过砂带进行表面研磨，用800#的砂带进行表面研磨，研磨平后再用1200#的砂带抛光处理；
33.步骤(6)：表面处理，dbc的表面进行裸铜防氧化处理或镀镍处理，首选防氧化裸铜工艺，因为后期封装是和铜带超声波焊接，所以铜面采用裸铜工艺与封装工艺最匹配；
34.步骤(7)：激光切割，采用150w光纤激光设备、5mm/s进给速度进行激光切割外形；
35.步骤(8)：清洗包装，用常温去离子水清洗基板，干板组合设备烘干，确保产品表面洁净无污染，然后采用防静电膜真空包装。
36.本发明的有益效果在于：该金属填孔加工方法，流程短，容易实现产业化；铜浆和烧结铜带的性能接近，很容易烧结到一起，改变了dbc不能做双面导通孔的情况，实现了双面电路联通的目的，提高其电气性能，给大功率器件的设计工程师提供了新的设计思路和方法，达到优化结构缩小整体体积的目的。
37.尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种dbc导通孔加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：dbc图形电路加工，通过研磨设备对dbc表面清洁处理，清洁处理完成后贴干膜，贴膜后静置15min，然后通过led曝光机曝光，曝光后静置15min放入des线，进行显影、蚀刻、退膜处理，退膜后水洗烘干，dbc图形电路加工完成；步骤(2)：激光切割孔，在dbc图形电路有镂空的位置进行激光切割导通孔，采用150w光纤激光、3mm/s进给速度进行激光加工，切割无崩边无毛刺，孔壁粗糙度小于3μm；步骤(3)：铜浆填孔加工，通过真空印刷机不锈钢网版印刷铜浆料，然后在用150℃下烘干30min；步骤(4)：烧结，通过高温气氛隧道炉进行烧结；步骤(5)：砂带研磨加工，烧结的金属铜会高出铜面，通过砂带进行表面研磨；步骤(6)：表面处理，dbc的表面进行裸铜防氧化处理；步骤(7)：激光切割，采用150w光纤激光设备、5mm/s进给速度进行激光切割外形；步骤(8)：清洗包装，用常温去离子水清洗基板，干板组合设备烘干，确保产品表面洁净无污染，然后采用防静电膜真空包装。2.根据权利要求1所述的dbc导通孔加工方法，其特征在于，步骤(1)贴干膜温度为110℃，双面一起贴敷。3.根据权利要求1所述的dbc导通孔加工方法，其特征在于，步骤(1)led曝光机曝光能量为365nm波长。4.根据权利要求1所述的dbc导通孔加工方法，其特征在于，步骤(1)显影选取0.8％含量的无水碳酸钠溶液，温度为35℃。5.根据权利要求1所述的dbc导通孔加工方法，其特征在于，步骤(1)蚀刻选取酸性氯化铜蚀刻药水，比重3.5，温度为40℃。6.根据权利要求1所述的dbc导通孔加工方法，其特征在于，步骤(1)退膜选取1.5％含量的氢氧化钠溶液，温度为50℃。7.根据权利要求1所述的dbc导通孔加工方法，其特征在于，步骤(3)铜浆固含量65％以上、粒径细度10μm-15μm、粘度120pa.s以上。8.根据权利要求1所述的dbc导通孔加工方法，其特征在于，步骤(4)烧结温度850℃，高纯氮气气氛保护，烧结进给速度25mm/min，炉膛内气体正高压。9.根据权利要求1所述的dbc导通孔加工方法，其特征在于，步骤(5)用800#的砂带进行表面研磨，研磨平后再用1200#的砂带抛光处理。10.根据权利要求1所述的dbc导通孔加工方法，其特征在于，步骤(6)dbc的表面采用镀镍处理代替裸铜防氧化处理。

技术总结

一种DBC导通孔加工方法，涉及DBC双面电路加工技术领域，解决了DBC铜箔太厚导致高温烧结覆合很难实现双面电路导通从而影响其电气性能的问题，包括DBC电路加工、激光切割孔、铜浆填孔、高温烧结、砂带研磨加工、表面处理、激光切割外形和清洗包装工序；该金属填孔加工方法，流程短，容易实现产业化；铜浆和烧结铜带的性能接近，很容易烧结到一起，改变了DBC不能做双面导通孔的情况，实现了双面电路联通的目的，提高其电气性能，给大功率器件的设计工程师提供了新的设计思路和方法，达到优化结构缩小整体体积的目的。小整体体积的目的。小整体体积的目的。