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本课题在充分阅读了国内外有关直接敷铜法文献的基础上,了解直接敷铜工艺的原理、流程,就直接敷铜技术中目前国内外研究尚未详细阐述的预氧化过程进行了探究。在课题探究过程中,通过称量测增重、金相摄像、紫外可见吸收测定吸光度和拉曼光谱等测试与表征手段,控制预氧化条件以得到有关氧化膜物相、氧化膜厚度和铜组织变化的一系列结论。研究结果表明:(1)当预氧化温度为400800℃,氧化时间为1h,氧分压在100×10-6700×10-6范围内时,铜箔表面的预氧化产物均为Cu2O。预氧化过程当中预氧化的温度过高、氧分压过大,铜箔表面就会生成CuO物相,而且氧化膜层变厚,表面会出现疏松,并且局部还会出现氧化膜脱落现象,对DBC敷接过程产生不利影响。(2)随着氧化温度从400℃升高至800℃,晶粒会发生再结晶过程,进而发生长大,晶粒尺寸不断增加。随着保温时间的延长,晶粒从大小不一,分布不均变成大小均匀,晶粒长大速度较缓。在一定范围内,温度对晶粒尺寸的影响大于保温时间对晶粒尺寸的影响。(3)通过梯度实验得出,敷接温度为1070℃,敷接时间为30min,在氮气气氛下制备的样品敷接强度达到13.4MPa。通过微观形貌观察和中间层物相分析,发现该最佳工艺参数下,铜箔与氧化铝陶瓷基板结合紧密,中间层物相为CuAlO2,其弥散分布在氧化铝基体中。(4)当晶粒尺寸为48.23μm时,复合基板的敷接强度达到最大值,为13.8MPa。(5)氧化膜厚度在3.46.7μm范围内,敷接后均能得到敷接强度较高(>12MPa)的复合基板。综合比较了多种因素,最终确定获得最佳敷接强度的氧化膜厚度为5.2μm。(6)综合铜晶粒大小和氧化膜厚度对敷接的影响,可以推断出直接敷铜技术中最佳铜箔预氧化的工艺为:600℃,1h,300×10-6。