一種中間相炭微球增強的碳化硅基陶瓷電路板基板材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中間相炭微球增強的碳化硅基陶瓷電路板基板材料，該碳化硅基陶瓷基板以微米級的碳化硅、氧化鎂混合燒結(jié)，制備的坯體內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，燒結(jié)溫度和燒結(jié)密度均獲得提升，生產(chǎn)成本得到控制，而含有納米陶瓷粉透明液體的聚乙二醇復合溶劑對粉體間的浸潤性和粘結(jié)能力強，可使得各物料間均勻分散包覆，制成混合均勻緊致的坯體，加入的中間相炭微球有良好的粘結(jié)能力，可進一步提升坯體的燒結(jié)致密度，減少氣孔率，同時提高材料的導熱性，坯體在相對較低的燒結(jié)溫度下即可得到高致密度、高熱穩(wěn)定性、高導熱的復合陶瓷基板，應用潛力巨大。
【專利說明】
一種中間相炭微球増強的碳化硅基陶瓷電路板基板材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及碳化硅陶瓷制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中間相炭微球增強的碳化硅基陶瓷電路板基板材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子元器件功率和密度的增大，致使單位體積發(fā)熱量也隨之增加，對電路基板的綜合性能要求越來越高，其中陶瓷基板具備良好的綜合性能，在絕緣性、導熱性以及熱膨脹性、化學穩(wěn)定性等方面表現(xiàn)突出，逐漸被廣泛的應用于基板材料中，其中沿用較久的主要是以氧化鋁、氧化鈹作為基板原料，然而氧化鋁陶瓷片存在熱導率低、熱膨脹系數(shù)與Si不相匹配等缺點，氧化鈹陶瓷雖然綜合性能較為優(yōu)良，但是其生產(chǎn)成本較高、有毒，氮化鋁陶瓷雖然綜合性能較為優(yōu)良，但生產(chǎn)成本較高，應用也受到限制，反之以碳化硅作為基板材料在使用性能上則具有較為明顯的優(yōu)勢。
[0003]雖然碳化硅陶瓷基板的應用前景廣闊，然而在實際生產(chǎn)過程中存在燒結(jié)致密度低、原料利用率低、絕緣性有待提高等等問題，制約著這類材料的大規(guī)模使用，急需從原料配制及生產(chǎn)工藝上做進一步的改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種中間相炭微球增強的碳化硅基陶瓷電路板基板材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種中間相炭微球增強的碳化硅基陶瓷電路板基板材料，該材料由以下重量份的原料制成:碳化硅80-90、氧化鎂10-12、鉬酸鋇1-2、中間相炭微球2_3、磷酸鋯4_5、硅烷偶聯(lián)劑kh550 1-2、甘油8-10、乙二醇5-6、聚乙二醇1-2、納米陶瓷粉透明液體10-12、去離子水50-
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[0006]所述的一種中間相炭微球增強的碳化硅基陶瓷電路板基板材料的制備方法為:
(1)先將碳化硅球磨分散12-15h，隨后加入氧化鎂、鉬酸鋇、中間相炭微球、磷酸鋯、硅烷偶聯(lián)劑kh550繼續(xù)混合球磨分散3-4h后，加入其它剩余物料，密閉混合球磨分散4-5h，將所得楽■料完全干燥后過200-300目篩；
(2)將上述過篩粉體投入模具中壓制成型，所得坯體在400-500°C下進行排膠處理，處理結(jié)束后將還體送入真空電阻爐中，其中氮氣和氫氣的流量比為1:0.5-0.6，并在氮氣和氫氣混合氣體氛圍下以1450-1550°C的溫度保溫燒結(jié)4-5h，燒結(jié)結(jié)束后自然冷卻至室溫，即得所述復合陶瓷基板材料。
[0007]本發(fā)明制備的碳化硅基陶瓷基板以微米級的碳化硅、氧化鎂混合燒結(jié)，制備的坯體內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，燒結(jié)溫度和燒結(jié)密度均獲得提升，生產(chǎn)成本得到控制，而含有納米陶瓷粉透明液體的聚乙二醇復合溶劑對粉體間的浸潤性和粘結(jié)能力強，可使得各物料間均勻分散包覆，制成混合均勻緊致的坯體，加入的中間相炭微球有良好的粘結(jié)能力，可進一步提升坯體的燒結(jié)致密度，減少氣孔率，同時提高材料的導熱性，坯體在相對較低的燒結(jié)溫度下即可得到高致密度、高熱穩(wěn)定性、高導熱的復合陶瓷基板，應用潛力巨大。
【具體實施方式】
[0008]該陶瓷基板材料由以下重量份的原料制成:碳化硅80、氧化鎂10、鉬酸鋇1、中間相炭微球2、磷酸鋯4、硅烷偶聯(lián)劑kh550 1、甘油8、乙二醇5、聚乙二醇1、納米陶瓷粉透明液體10、去離子水50。
[0009]其制備方法為:
(1)先將碳化硅球磨分散12h，隨后加入氧化鎂、鉬酸鋇、中間相炭微球、磷酸鋯、娃烷偶聯(lián)劑kh550繼續(xù)混合球磨分散3h后，加入其它剩余物料，密閉混合球磨分散4h，將所得漿料完全干燥后過200目篩；
(2)將上述過篩粉體投入模具中壓制成型，所得坯體在400°C下進行排膠處理，處理結(jié)束后將還體送入真空電阻爐中，其中氮氣和氫氣的流量比為1:0.5，并在氮氣和氫氣混合氣體氛圍下以1450°C的溫度保溫燒結(jié)4h，燒結(jié)結(jié)束后自然冷卻至室溫，即得所述復合陶瓷基板材料。
[0010]該實施例制得的基板的性能測試結(jié)構(gòu)為:
體積密度:3.44g/cm3 ；彎曲強度:556.2MPa ；熱導率:162.4(W/m.k)。
【主權(quán)項】
1.一種中間相炭微球增強的碳化硅基陶瓷電路板基板材料，其特征在于，該材料由以下重量份的原料制成:碳化硅80-90、氧化鎂10-12、鉬酸鋇1-2、中間相炭微球2_3、磷酸鋯4-5、硅烷偶聯(lián)劑kh550 1-2、甘油8-10、乙二醇5-6、聚乙二醇1-2、納米陶瓷粉透明液體10-12、去尚子水50-60。2.如權(quán)利要求1所述的一種中間相炭微球增強的碳化硅基陶瓷電路板基板材料及其制備方法，其特征在于，所述的制備方法為: (1)先將碳化硅球磨分散12-15h，隨后加入氧化鎂、鉬酸鋇、中間相炭微球、磷酸鋯、硅烷偶聯(lián)劑kh550繼續(xù)混合球磨分散3-4h后，加入其它剩余物料，密閉混合球磨分散4-5h，將所得楽■料完全干燥后過200-300目篩； (2)將上述過篩粉體投入模具中壓制成型，所得坯體在400-500°C下進行排膠處理，處理結(jié)束后將還體送入真空電阻爐中，其中氮氣和氫氣的流量比為1:0.5-0.6，并在氮氣和氫氣混合氣體氛圍下以1450-1550°C的溫度保溫燒結(jié)4-5h，燒結(jié)結(jié)束后自然冷卻至室溫，即得所述復合陶瓷基板材料。
【文檔編號】C04B35/78GK105837218SQ201610266826
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】吳前進
【申請人】岳西縣吉奧電子器件有限公司