一种应用于AMB覆铜衬板烧结方法 |
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| 申请号 | CN202410109282.2 | 申请日 | 2024-01-25 | 公开(公告)号 | CN118023516A | 公开(公告)日 | 2024-05-14 |
| 申请人 | 浙江德汇电子陶瓷有限公司; 绍兴德汇半导体材料有限公司; | 发明人 | 黄世东; 王顾峰; 李志豪; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种应用于AMB覆 铜 衬板 烧结 方法，在设置有准备室、脱蜡室、脱气室、烧结室、缓冷室一、缓冷室二、快冷室一、快冷室二和结束室的连续烧结炉中进行，具体包括以下步骤：步骤S1、准备；步骤S2、脱蜡；步骤S3、脱气；步骤S4、烧结；步骤S5、一次冷却；步骤S6、二次冷却；步骤S7、三次冷却。本发明提供的一种应用于AMB覆铜衬板烧结方法，采用连续式烧结炉的方式替代传统的单腔室烧结炉进行烧结，在满足性能的前提下，产出率高，能够解决烧结成本高及烧结产能低的 缺陷 ，使功率 半导体 母板产能大幅提升的同时相应烧结成本大幅降低。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种应用于AMB覆铜衬板烧结方法，其特征在于：在设置有准备室(1)、脱蜡室(2)、脱气室(3)、烧结室(4)、缓冷室一(5)、缓冷室二(6)、快冷室一(7)、快冷室二(8)和结束室(9)的连续烧结炉中进行，具体包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种应用于AMB覆铜衬板烧结方法技术领域[0001] 本发明涉及烧结技术领域，具体涉及一种应用于AMB覆铜衬板烧结方法。 背景技术[0002] 功率半导体是能够支持高电压、大电流的半导体。烧结作为功率半导体制作过程中的一个工序，有着举足轻重的作用。传统烧结工序采用的是单腔室烧结即将产品放置于 单腔室烧结炉中设置好相应的烧结曲线(烧结曲线包括升温段、脱脂段、脱气段、烧结段、缓 冷段、快冷段)后进行的烧结。烧结炉烧结成本高及烧结产能受限，正常来说18～24小时只 能烧结一次，烧结周期长，一般情况下一天产出一炉，产出率低。 [0003] 基于上述情况，本发明提出了一种应用于AMB覆铜衬板烧结方法，可有效解决以上问题。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种应用于AMB覆铜衬板烧结方法。本发明提供的一种应用于AMB覆铜衬板烧结方法，采用连续式烧结炉的方式替代传统的单腔室烧结炉进行烧结， 在满足性能的前提下，产出率高，能够解决烧结成本高及烧结产能低的缺陷，使功率半导体 母板产能大幅提升的同时相应烧结成本大幅降低。 [0005] 本发明通过下述技术方案实现： [0006] 一种应用于AMB覆铜衬板烧结方法，在设置有准备室、脱蜡室、脱气室、烧结室、缓冷室一、缓冷室二、快冷室一、快冷室二和结束室的连续烧结炉中进行，具体包括以下步骤： [0008] 步骤S2、脱蜡：所述产品进入脱蜡室后，将待烧产品中的树脂经过高温加热分解后脱除，所述脱蜡室的温度为100～500℃，真空度为50～1000pa；待产品脱脂时间到后抽真空 至0.01～10pa，然后将产品输送至脱气室； [0009] 步骤S3、脱气：所述产品进入脱气室后，将产品中产生的微量气体进行脱除，所述脱气室的温度为500～700℃，真空度为0.01～10pa；待产品脱气时间到后抽真空至0.0008 ～0.01pa，然后将产品输送至烧结室； [0010] 步骤S4、烧结：所述产品进入烧结室后，将产品进行烧结，所述烧结室的温度为800～950℃，真空度为0.0008～0.01pa；待产品烧结时间到后，然后将产品依次输送至缓冷室 一和缓冷室二； [0011] 步骤S5、一次冷却：所述产品依次进入缓冷室一和缓冷室二通过循环水冷进行冷却，所述缓冷室一和缓冷室二的温度为室温，真空度为0.0008～0.01pa，待产品冷却时间到 后，然后将产品依次输送至快冷室一和快冷室二； [0012] 步骤S6、二次冷却：将快冷室一和快冷室二抽真空度至1000pa；快冷室一在接受缓冷室二的产品之前需先将真空度抽至与缓冷室相当，然后将所述产品依次送入快冷室一和 快冷室二并通过惰性循环冷却气体进行冷却，所述快冷室一和快冷室二的温度为室温，待 产品冷却时间到后，然后将产品输送至结束室； [0014] 根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述连续烧结炉的每个腔室内均设置有输送轨道，并且相邻两个腔室之间设置有闸板。 [0015] 根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述脱蜡室、脱气室、烧结室、缓冷室一、缓冷室二和快冷室一均通过管道连接有扩散泵，所述准备室、脱蜡 室、脱气室、烧结室、缓冷室一、缓冷室二、快冷室一和快冷室二均设置有机械泵；所述机械 泵通过管道连接于扩散泵的一端。 [0016] 根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述脱蜡室设置有脱蜡罐，所述脱蜡罐的两端分别通过管道连接于扩散泵的两端。 [0017] 根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述结束室通过管道连接有冷却风机。 [0018] 根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述快冷室一、快冷室二和结束室的顶部均连接有冷却管。 [0019] 本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果： [0020] 本发明提供的一种应用于AMB覆铜衬板烧结方法，采用连续式烧结炉的方式替代传统的单腔室烧结炉进行烧结，在满足性能的前提下，产出率高，能够解决烧结成本高及烧 结产能低的缺陷，使功率半导体母板产能大幅提升的同时相应烧结成本大幅降低。 附图说明 [0021] 图1为本发明的所用的连续烧结炉的构造示意图。 具体实施方式[0022] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本 专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际 产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理 解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。 [0023] 一种应用于AMB覆铜衬板烧结方法，其特征在于：在设置有准备室1、脱蜡室2、脱气室3、烧结室4、缓冷室一5、缓冷室二6、快冷室一7、快冷室二8和结束室9的连续烧结炉中进 行，具体包括以下步骤： [0024] 步骤S1、准备：将摆放好产品的载具输送至准备室1，所述准备室1的温度为常温，真空度为常压，待产品装载完成后抽真空至50～1000pa，然后将产品输送至脱蜡室2； [0025] 步骤S2、脱蜡：所述产品进入脱蜡室2后，将待烧产品中的树脂经过高温加热分解后脱除，所述脱蜡室2的温度为100～500℃，真空度为50～1000pa；待产品脱脂时间到后抽 真空至0.01～10pa，然后将产品输送至脱气室3； [0026] 步骤S3、脱气：所述产品进入脱气室3后，将产品中产生的微量气体进行脱除，所述脱气室3的温度为500～700℃，真空度为0.01～10pa；待产品脱气时间到后抽真空至0.0008 ～0.01pa，然后将产品输送至烧结室4； [0027] 步骤S4、烧结：所述产品进入烧结室4后，将产品进行烧结，所述烧结室4的温度为800～950℃，真空度为0.0008～0.01pa；待产品烧结时间到后，然后将产品依次输送至缓冷 室一5和缓冷室二6； [0028] 步骤S5、一次冷却：所述产品依次进入缓冷室一5和缓冷室二6通过循环水冷进行冷却，所述缓冷室一5和缓冷室二6的温度为室温，真空度为0.0008～0.01pa，待产品冷却时 间到后，然后将产品依次输送至快冷室一7和快冷室二8； [0029] 步骤S6、二次冷却：将快冷室一7和快冷室二8抽真空度至1000pa；快冷室一(7)在接受缓冷室二(6)的产品之前需先将真空度抽至与缓冷室相当，然后将所述产品依次送入 快冷室一7和快冷室二8并通过惰性循环冷却气体进行冷却，所述快冷室一7和快冷室二8的 温度为室温，待产品冷却时间到后，然后将产品输送至结束室9； [0030] 步骤S7、三次冷却：所述产品进入结束室9后，将产品冷却至室温后将产品出炉；所述结束室9的温度为常温，真空度为常压，结束室9安装有冷却风机15，内部有惰性循环冷却 气体。 [0031] 本发明每个腔室具有单独的传送速度、真空度控制机构(现有技术)以及温度控制机构(现有技术)，不同的腔室真空度、温度根据工艺条件进行调整。 [0032] 本发明在整个实施过程中，每个腔室的烧结时间均在两小时左右，在产品连续生产后可保证约每两小时产出一炉产品。 [0033] 本发明采用连续式烧结炉的方式替代传统的单腔室烧结炉进行烧结，在满足性能的前提下，产出率高，能够解决烧结成本高及烧结产能低的缺陷，使功率半导体母板产能大 幅提升的同时相应烧结成本大幅降低。 [0034] 进一步地，在另一个实施例中，所述连续烧结炉的每个腔室内均设置有输送轨道10，并且相邻两个腔室之间设置有闸板11。本发明通过设置闸板11，用于各个腔室内实现不 同的温度和真空度的调控。 [0035] 进一步地，在另一个实施例中，所述脱蜡室2、脱气室3、烧结室4、缓冷室一5、缓冷室二6和快冷室一7均通过管道连接有扩散泵12，所述准备室1、脱蜡室2、脱气室3、烧结室4、 缓冷室一5、缓冷室二6、快冷室一7和快冷室二8均设置有机械泵13；所述机械泵12通过管道 连接于扩散泵13的一端。 [0036] 进一步地，在另一个实施例中，所述脱蜡室2设置有脱蜡罐14，所述脱蜡罐14的两端分别通过管道连接于扩散泵12的两端。脱蜡罐14的设置，用于收集产品高温加热分解后 的树脂。 [0037] 进一步地，在另一个实施例中，所述结束室9通过管道连接有冷却风机15。通过设置冷却风机15，便于对产品进行冷却。 [0038] 进一步地，在另一个实施例中，所述快冷室一7、快冷室二8和结束室9的顶部均连接有冷却管16。通过设置冷却管16，便于通入惰性冷却气体冷却产品。 [0039] 本发明通过改变烧结方式能达到大幅提升产能的效果，同时能够大幅降低烧结成本。 [0041] 表1 [0042] [0043] 与传统的单腔室烧结方式(基础组)相比，通过本发明烧结方式(实验组)的产品快速冷热冲击效果更好；具体的快速冷热冲击效果对比数据如表2所示： [0044] 表2 [0045] [0046] 依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的一种应用于AMB覆铜衬板烧结方法，并且能够产生本发明所记载的积极效果。 [0047] 如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造 和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专 利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语 的具体含义。 [0048] 除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也 可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而 言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 |
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