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陶瓷复合铜真空炉

所属：陶瓷与新材料

陶瓷复合铜真空炉是一台在真空（或惰性气氛）环境下，将陶瓷基板与铜箔进行高温钎焊或直接覆铜的热处理设备。它把氮化硅、氮化铝、氧化铝等陶瓷基板和经处理的铜箔按叠层方式装入石墨料架，抽真空排尽氧气后按设定曲线升温，在 800～900 ℃（AMB 活性金属钎焊）或 1065～1083 ℃（DBC 直接覆铜）完成界面结合，活性元素与陶瓷表面反应形成冶金结合层，再按梯度速率缓冷定型。设备适用于 AMB 覆铜基板、DBC 直接覆铜基板、IGBT / SiC 功率模块基板、LED 陶瓷散热基板等产品的批量生产。控温精度 ±1 ℃、温场均匀性 ±3 ℃，配合分段升温与梯度缓冷控制热应力，工艺曲线可存储调用，换产品不换工艺逻辑。

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产品详细

陶瓷复合铜真空炉
覆铜陶瓷基板真空钎焊设备

把陶瓷基板和铜箔在真空里压合、钎焊成一体。高真空防氧化、分段升温控热应力、恒温键合、梯度缓冷，界面结合牢、空洞率低、批次一致。

1400 ℃最高温度（石墨加热元件）

5×10⁻⁴ Pa极限真空度（高真空钎焊）

±1 ℃控温精度（串级 PID 双回路）

适用工艺：AMB 活性金属钎焊DBC 直接覆铜IGBT / SiC 模块基板LED 陶瓷基板功率半导体基板铜-陶瓷真空钎焊

01 · 工作原理

一次钎焊，五个阶段

从叠层装料到界面成形，设备按设定曲线自动完成。

叠层装料

陶瓷基板与钎料、铜箔按叠层结构摆放在石墨料架上，料架整体装入炉膛。

叠层定位是关键

抽真空

真空机组抽至高真空（10⁻²～10⁻³ Pa 级），排尽氧气与水汽，防止钎料和铜面氧化。

活性钎料怕氧

分段升温

按设定曲线分段升温，控制陶瓷—铜热膨胀失配产生的应力，减少开裂风险。

升温速率 5~15 ℃/min

恒温钎焊

到达钎焊温度后保温（AMB 800～900 ℃ / DBC 1065～1083 ℃，10～30 min），界面反应完成。

冶金结合层成形

梯度缓冷＋出炉

按设定速率缓冷定型，降低残余应力；常压出炉，配合空洞率、剪切强度检测完成交付。

防翘曲开裂

一句话总结：高真空防氧化＋分段升温控应力＋恒温键合＋梯度缓冷——这决定了它比气氛炉更适合“要界面牢、要空洞低、要批次稳”的覆铜基板生产。

02 · 主要技术特点

每一条特点，对应一个实际改变

不写形容词，写参数和它能帮你解决什么。

指标一

高真空钎焊环境

极限真空度 ≤5×10⁻⁴ Pa，工作真空 10⁻²～10⁻³ Pa 级，先抽真空再升温，氧气直接排出炉外。

实际改变：活性钎料（Ag-Cu-Ti 系）在无氧环境中润湿充分，界面结合稳定、空洞率低，铜面不发黑，不用靠大流量气氛“压氧”，气耗成本下降。

指标二

温场均匀性 ±5 ℃

多点测温，炉膛分区控温，各点温度差控制在 ±5 ℃（1100 ℃，空炉测试点）。

实际改变：大面积基板、多层料架各区域同步钎焊，不出现“局部过烧、局部欠焊”，边缘与中心结合强度一致，返工少。

指标三

分段升温＋梯度缓冷

升温速率 5～15 ℃/min 可编程，冷却段按梯度设定，曲线随陶瓷种类与铜厚定制。

实际改变：陶瓷与铜热膨胀失配产生的应力被分段化解，厚铜基板、大尺寸基板翘曲开裂少，不再怕“升温快了裂、冷了翘”。

指标四

石墨加热元件与保温结构

石墨棒加热，最高 1400 ℃；多层石墨毡保温，热区结构按炉型匹配，可选钼带加热配置。

实际改变：高温段稳定、保温能耗低；石墨元件寿命有保障；需要避免碳污染的工艺可换钼带热区，按工艺选型。

指标五

真空＋惰性气氛两用

真空钎焊为主，可配 Ar / He 微正压气氛，气氛流量与压力按工艺设定。

实际改变：部分 AMB 工艺用“真空＋惰性气体”组合可进一步降低空洞率；同一台炉子兼容真空与气氛工艺，产线切换不用买两台设备。

指标六

程序化工艺管理

工艺曲线存炉可调，每炉运行数据自动记录，支持导出追溯。

实际改变：换基板调配方、换人不换工艺；客户审厂要质量记录时，每炉曲线和数据直接调出来看。

03 · 适用范围

这些基板，可以上这台炉

按材料与行业列出典型工件，不写“各行各业”——能不能钎焊，看陶瓷种类、铜厚和钎料体系，先试焊再定。

适用基板与工艺

AMB 活性金属钎焊（Si₃N₄ / AlN / Al₂O₃）DBC 直接覆铜（共晶键合）IGBT / SiC 功率模块基板LED 陶瓷散热基板厚铜基板（0.3～0.8 mm 铜箔）铜—陶瓷真空钎焊组件

对应温度段

AMB 钎焊：800～900 ℃（Ag-Cu-Ti 系钎料）DBC 覆铜：1065～1083 ℃（共晶键合）高温段：至 1400 ℃（工艺拓展）

选炉前的判断

先回答三个问题① 陶瓷种类与目标结合强度？② 基板最大尺寸、铜厚与装炉量？③ 是否需要气氛保护与空洞率验收标准？
提供基板样件，我们出工艺评估，确认可行再谈设备。

典型应用（按行业）

功率半导体IGBT / SiC 模块陶瓷基板 AMB 钎焊

新能源汽车电驱逆变器、车载充电用厚铜基板

LED 与照明陶瓷散热基板、COB 光源基板

电力电子 / 高频通信氮化铝高导热基板、射频功率基板

科研 / 中试新钎料体系验证、小批量样品试制

04 · 技术参数

技术参数（可按工艺定制）

下表为典型配置参数，炉膛尺寸、最高温度、真空与气氛配置均可按客户工艺需求调整。

项目	参数	备注
有效加热区尺寸	宽 × 高 × 深：800 × 800 × 1200 mm（示例炉型）	按基板最大外形＋料架余量定制
最高温度	1400 ℃（石墨加热元件）	可选钼带热区，按工艺选择
长期工作温度	≤1300 ℃	—
极限真空度	≤5×10⁻⁴ Pa（空炉、冷态、净化后）	高洁净工艺可配至更高真空
工作真空度	10⁻²～10⁻³ Pa（钎焊过程，含放气）	以工艺实测为准
压升率	≤0.5 Pa/h（充分除气后）	衡量炉体密封性
控温精度	±1 ℃（串级 PID 双回路）	—
温场均匀性	±5 ℃（1100 ℃，多点测温，空炉）	—
升温速率	5～15 ℃/min，可编程；峰值保温 10～30 min	按陶瓷种类与铜厚设速
冷却方式	炉内充气对流冷却，梯度缓冷	按节拍要求配置
气氛配置	真空 / Ar / He 微正压（可选）	按工艺气体种类定制
加热元件	石墨棒（可选钼带）	按温度段与洁净度选型
整机功率	约 60～150 kW（按炉型）	以技术协议为准
控制系统	PLC ＋触摸屏，工艺曲线存储与数据记录	可配追溯系统
出厂验收	空炉测试＋负载试焊，附测试报告	验收项目按技术协议

参数可根据客户工艺需求做调整炉膛尺寸可定制最高温度可定制气氛配置可定制