The invention relates to a high thermal conductivity aluminum nitride silicon nitride composite material and a preparation method thereof. The composite material from the raw ingredients quality percentage by mixing, milling, drying and sintering of silicon nitride, aluminum nitride is 55 ~ 90wt.%, 5 ~ 35wt.%, 0 ~ 10wt.% sintering additives and the amount of each component; 100%. The present invention by adding Si3N4-AlN AlN composites prepared to Si3N4 materials, preparation of Si3N4-AlN composite ceramic materials have excellent performance in general with silicon nitride ceramics, but also has the characteristics of high thermal conductivity, can meet the requirements of semiconductor devices and integrated circuits on the thermal conductivity of application requires high requirements.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高热导率氮化硅-氮化铝复合材料及其制备方法,属于无机非金属材料
技术介绍
氮化硅陶瓷具有高比强、高比模、耐高温、热膨胀系数低、抗氧化和耐磨损以及抗热震等优点,因此也是结构陶瓷综合性能最好的材料之一。在发动机组件、微波透过、半导体以及电学/光学器件等诸多领域有广泛的应用。尤其是氮化硅陶瓷具有优良抗热震和较低的成本使其在半导体器件、半导体集成电路、微电子封装和通信领域具有潜在的应用前景。然而,目前制得的氮化硅材料却存在着热导率低的问题。中国专利文献CN1152299A(申请号:96190066.0)公开了一种高导热性氮化硅烧结体的制备方法;CN102724805A提供了一种高散热与高导热特性的复合基板的制造方法;中国专利文献CN1842506A(申请号:200580000816.3)公开了“具有高导热性氮化硅烧结体及氮化硅结构部件”,制备方法为添加氧化钇等稀土氧化物为烧结助剂通过球磨混合、干燥、干压成型、高温烧结等工序制备了Si3N4烧结体。上述专利文件中的产品在1000℃以上的高温环境下也有着优良的耐热性,而且由于热膨胀系数低,因而耐热冲击性也非常出色。但是,热导率仅为50W/(m·K),无法满足由于集成技术的高速度、高集成度、大功率输出方向的发展,而导致集的成块单位体积内所释放的热量大幅度提升,对电子设备封装或基板材料导热性能提出更高的要求。氮化铝是一种综合性能优良的功能陶瓷材料,具有优异的导
【技术保护点】
一种高热导率氮化硅‑氮化铝复合材料,其特征在于,该复合材料由以下质量百分比的原料成分经混合、球磨、干燥、烧结而成:氮化硅55~90wt.%,氮化铝5~35wt.%,烧结助剂0~10wt.%;各成分用量之和为100%。
【技术特征摘要】
1.一种高热导率氮化硅-氮化铝复合材料,其特征在于,该复合材料由以下质量百分比
的原料成分经混合、球磨、干燥、烧结而成:氮化硅55~90wt.%,氮化铝5~35wt.%,烧结助
剂0~10wt.%;各成分用量之和为100%。
2.根据权利要求1所述氮化硅-氮化铝复合材料,其特征在于,该复合材料由以下质量百
分比的原料成分经混合、球磨、干燥、烧结而成:氮化硅60~80wt.%,氮化铝15~30wt.%,
烧结助剂4~6wt.%;各成分用量之和为100%。
3.根据权利要求1所述氮化硅-氮化铝复合材料,其特征在于,所述的氮化硅为平均粒径
0.5μm的氮化硅微粉,所述的氮化铝为平均粒径0.5μm的氮化铝粉。
4.根据权利要求1所述氮化硅-氮化铝复合材料,其特征在于,所述的烧结助剂为Y2O3、
La2O3和/或MgO。
5.一种权利要求1-4任一项所述的氮化硅-氮化铝复合材料的制备方法,步骤如下:
(1)将氮化硅、氮化铝、烧结助剂按比例称量混合,制得混合原料,然后加乙醇球磨
混合10分钟,制得氮化硅-氮化铝复合基质浆...
【专利技术属性】
技术研发人员:龚红宇,冯玉润,张玉军,张琳,王仙丽,刘玉,郭学,
申请(专利权)人:山东大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
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