一种氮化铝陶瓷基板及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111875386A(43)申请公布日2020.11.03(21)申请号202010786263.5(22)申请日2020.08.07(71)申请人福建臻璟新材料科技有限公司地址362400福建省泉州市安溪县龙门镇龙桥开发区兴旺路3号(72)发明人林伟毅刘卫平钟建智(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人汤东凤(51)Int.Cl.C04B35/581(2006.01)C04B35/628(2006.01)C04B35/626(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种氮化铝陶瓷基板及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种氮化铝陶瓷基板及其制备方法，包括以下步骤：对氮化铝粉体进行改性；对氧化锆粉末和氧化钇粉末混合后改性；将预处理氮化铝粉体、改性混合粉末、炭黑、氧化铝、氯化镧、乙醇放到球磨机中，高速球磨混合；向混合浆料中加入无规聚丙烯、聚甲基丙烯酸酯，混合搅拌均匀，得到流延浆料；将流延浆料经流延成型工艺制成素坯，并切成陶瓷生坯，再经干燥、冲压得到坯体；将坯体放到真空电阻炉内，使用多段程序加热烧结，得到氮化铝陶瓷基板。本发明制备得到的氮化铝陶瓷基板的颗粒致密度高，强度大，抗弯强度和断裂韧性好，热导率高，并且烧结温度低，制备方法简单，制备工序易操作，经济效益高，适合工业化生产。CN111875386ACN111875386A权利要求书1/1页1.一种氮化铝陶瓷基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S10，向100份氮化铝粉体中加入有机羧酸和无水乙醇，搅拌分散均匀，并静置3小时，再加入非离子型表面活性剂，56～64℃水浴加热搅拌5～8小时，经过滤、清洗、烘干，得到预处理氮化铝粉体；步骤S20，将1.2份～3.4份氧化锆粉末和0.05份～0.2份氧化钇粉末混合，置于改性处理液中，边搅拌边加热至100℃，恒温30～50分钟，趁热过滤，并用甲苯清洗3～5次，干燥得到改性混合粉末；步骤S30，将步骤S10得到的预处理氮化铝粉体、步骤S20得到的改性混合粉末、2份～4.5份炭黑、0.2份～2.2份氧化铝、0.4份～0.8份氯化镧、25份～55份乙醇放到球磨机中，高速球磨混合12～16小时，得到混合浆料；步骤S40，向步骤S30得到的混合浆料中加入1.2份～2.5份无规聚丙烯、0.4份～1.2份聚甲基丙烯酸酯，混合搅拌均匀，得到流延浆料；步骤S50，将步骤S40得到的流延浆料经流延成型工艺制成素坯，并切成陶瓷生坯，再经干燥、冲压得到坯体；步骤S60，将步骤S50得到的坯体放到真空电阻炉内，使用多段程序加热烧结，得到氮化铝陶瓷基板。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述非离子型表面活性剂选自聚乙二醇、棕榈醇、环己醇、月桂酰二乙醇胺中的任一种。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述有机羧酸的加入量为氮化铝粉体重量的6～9％。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述非离子型表面活性剂的加入量为氮化铝粉体重量的2.2～3.4％。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S20中，所述改性处理液的组成为：1,3,5-三甲苯100份、己二酸1.2份～2.4份、硬脂酸0.8份～1.5份。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S50中，所述素坯的厚度在0.12～0.45mm之间。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S50中，所述流延成型工艺的排胶温度480～550℃，排胶时间在70分钟～140分钟。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S60中，所述多段程序加热烧结的具体过程为：先以1.2℃/min的升温速率升温至100℃，再以2.2～3.5℃/min的升温速率升温至500～650℃，保温30分钟，再以1.8～2.4℃/min的升温速率升温至1650～1820℃，保温2～5小时。9.一种氮化铝陶瓷基板，其特征在于，根据权利要求1～8所述的制备方法制备而成。2CN111875386A说明书1/6页一种氮化铝陶瓷基板及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及陶瓷基板技术领域，具体涉及一种氮化铝陶瓷基板及其制备方法。背景技术[0002]氮化铝陶瓷具有较高的热导率、较低的介电常数和介电损耗、良好的电绝缘特性，以及与硅、砷化镓相匹配的热膨胀系数，是一种理想的电子封装散热材料，能高效的逸散大型元件，可作为组装超大规模集成电路的高性能陶瓷基板材料。随着芯片输入功率的日益提高，大功率所带来的大发热量及较高的输出功率给陶瓷基板提出了更高的要求。[0003]目前，氮化铝陶瓷基板成型方法是流延成型，其生产效率高，易于实现连续化和自动化，但生产