一种高导热率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CN107602095A(43)申请公布日2018.01.19(21)申请号201710956913.4(22)申请日2017.10.16(71)申请人王若梅地址213116江苏省常州市天宁区丽华三村56幢甲单元402室(72)发明人王若梅徐颜峰陈龙(74)专利代理机构北京风雅颂专利代理有限公司11403代理人马骁(51)Int.Cl.C04B35/10(2006.01)C04B35/81(2006.01)C04B35/82(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/626(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高导热率陶瓷基板及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高导热率陶瓷基板及其制备方法，属于电子封装材料技术领域。按重量份数计，依次称取70～80份氧化铝粉，10～15份氧化铁粉，20～25份氧化铜粉，20～25份碳粉，13～18份氧化硼粉，12～16份改性玻璃纤维，8～14份金属氧化物晶须和3～5份冰晶石；将碳粉，氧化硼粉，冰晶石和改性玻璃纤维混合球磨后，过筛，得混合料粉末，将混合料粉末，氧化铝粉，氧化铁粉，氧化铜粉和金属氧化物晶须混合后，加入模具中，于模具中压制成型，得坯料，将坯料移入烧结炉中烧结，得高导热率陶瓷基板。本发明制备的陶瓷基板具有优异的导热性能和力学强度。CN107602095ACN107602095A权利要求书1/1页1.一种高导热率陶瓷基板，其特征在于：是由以下重量份数的原料组成：氧化铝粉70～80份氧化铁粉10～15份氧化铜粉20～25份碳粉20～25份氧化硼粉13～18份改性玻璃纤维12～16份金属氧化物晶须8～14份冰晶石3～5份所述改性玻璃纤维的制备方法为：将纳米二氧化硅与硅烷偶联剂按质量比8：11～10：11混合，并加入纳米二氧化硅质量10～12倍的无水乙醇，搅拌混合后，得处理液，将玻璃纤维与处理液按质量比1：6～1：8混合，超声振荡，过滤，干燥，得改性玻璃纤维；所述高导热率陶瓷基板的制备方法为：（1）按原料组成称量各组份；（2）将碳粉，氧化硼粉，冰晶石和改性玻璃纤维混合球磨后，过筛，得混合料粉末，将混合料粉末，氧化铝粉，氧化铁粉，氧化铜粉和金属氧化物晶须混合后，加入模具中，于模具中压制成型，得坯料，将坯料移入烧结炉中烧结，得高导热率陶瓷基板。2.根据权利要求1所述的一种高导热率陶瓷基板，其特征在于：所述金属氧化物晶须为氧化镁晶须或氧化铜晶须中任意一种。3.根据权利要求1所述的一种高导热率陶瓷基板，其特征在于：所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维或中碱玻璃纤维中任意一种。4.根据权利要求1所述的一种高导热率陶瓷基板，其特征在于：所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-560，硅烷偶联剂KH-550或硅烷偶联剂KH-570中任意一种。5.根据权利要求1所述的一种高导热率陶瓷基板，其特征在于：步骤（2）所述压制成型的条件为先于压力为80～90MPa压制30～45s，再于压力为100～110MPa压制100～110s。2CN107602095A说明书1/4页一种高导热率陶瓷基板及其制备方法技术领域[0001]本发明公开了一种高导热率陶瓷基板及其制备方法，属于电子封装材料技术领域。背景技术[0002]在电子封装过程中，基板主要起机械支撑保护与电互连（绝缘）作用。随着电子封装技术逐渐向着小型化、高密度、多功能和高可靠性方向发展，电子系统的功率密度随之增加，散热问题越来越严重。散热不良将导致器件性能恶化、结构损坏、分层或烧毁。良好的器件散热依赖于优化的散热结构设计、封装材料选择（热界面材料与散热基板）及封装制造工艺等。其中，基板材料的选用是关键环节，直接影响到器件成本、性能与可靠性。[0003]电子封装对基板材料性能要求如下：热导率高，介电常数低，与芯片材料的热膨胀系数匹配，力学强度高，加工性能好，成本低等。实际上，上述性能很难同时满足，有时甚至互相矛盾，实际应用中只能根据具体封装对象进行选择。常用的基板材料主要包括塑料基板、金属基板、陶瓷基板和复合基板四大类。目前，陶瓷基板虽然不是处于主导地位，但由于其良好的导热性、耐热性、绝缘性、低热膨胀系数和成本的不断降低，在电子封装特别是功率电子器件如IGBT（绝缘栅双极晶体管）、LD（激光二极管）、大功率LED（发光二极管）、CPV（聚焦型光伏）封装中的应用越来越广泛。长期以来，绝大多数陶瓷基板材料一直沿用氧化铝和氧化铍陶瓷，但氧化铝基板的热导率低，热膨胀系数和硅不太匹配；氧化铍虽然具有优良的综合性能，但其较高的生产成本和剧毒的缺点限制了它的应用推广。因此从性能、成本和环保等因素考虑，二者已不能完全满足现代电子器件发展的需要。[0004]因此，如何改