The production method of high strength and high thermal conductivity silicon nitride substrate includes the following steps: first, preparing materials: A, silicon nitride substrate; B, preparing covering materials; second, pressing: first, adding covering materials in the mould, secondly adding substrate materials, finally adding covering materials, forming sandwich embryo material after compaction. 3. Sintering: Put the sandwich embryo material into the graphite interlayer of the oscillating hot press furnace, and then compact and sinter under the protection of oscillation, pressure and nitrogen; 4. Machine processing: scrape the covering material away, and the embryo of silicon nitride substrate can be processed and polished to become a product. The advantages of the present invention are as follows: 1. The covering material plays the role of enhancing the strength of the embryonic material of the sheet substrate, so that it does not crack during the transfer operation and protects the sheet during the sintering process. 2. No adhesives are used in the die pressing process, which saves energy and makes the density of the substrate higher. 3. Powdered embryo material is forced to diffuse and transfer mass under shock heat pressure, with high strength and high thermal conductivity.
【技术实现步骤摘要】
高强度高导热氮化硅基板的生产方法
本专利技术属于电子元器件的新材料,即一种高强度高导热氮化硅基板的生产方法。
技术介绍
随着人类的技术发展,电力驱动的机动设备越来越多,飞机、高铁、轮船、电动汽车等都在向电力驱动方向发展,其意义是环保、降低污染,节能、自动化水平高。由于电力驱动功率大,控制电动机的绝缘栅双极晶体管(IGBT),大功率器件,它的散热问题变得非常重要,过去常用的氧化铝陶瓷基板做导热基板,但其抗弯强度不高,在300MPa左右,导热率不高,一般在20W/mk左右,氮化铝陶瓷基板导热率大于120W/mk,但抗弯强度不高,在300MPa左右,氧化铝陶瓷基板和氮化铝陶瓷基板都不能充分满足大功率元器件的要求,如何把陶瓷基板做到导热率大于90W/mk,抗弯强度大于800MPa,断裂韧性大于7Mpa.m1/2,已成为陶瓷基板这一领域的重中之重。氮化硅高导热陶瓷基板的各种技术参数能全面满足这一要求。但生产工艺复杂。目前生产高强度高导热氮化硅基板的尺寸主要是边长为100mm-200mm的正方形,板厚为0.3-0.7mm。其成型、烧结的方法主要有下述两种:一、流延成型、气压烧结方法。把陶瓷粉末和各种胶粘剂混合在一起,制成稀膏状,流延成平面,真空高温脱胶,然后在氮气压力下烧结而成,由于氮化硅陶瓷是共价键结构,而高导热氮化硅又要求和氧化镁结合,烧结温度大于1900°C,氮气压力大于5MPa。氮气与石墨在高温下有一定的反应,因此氮气氛烧结氮化硅对烧结设备要求比较高,同时流延成型含胶粘剂的量比较大,脱胶时,废气排放比较严重,除碳不彻底,基板空隙较多,质量不高。二、热压烧结大块 ...
【技术保护点】
1.高强度高导热氮化硅基板的生产方法,所述基板的的尺寸主要是边长为100mm‑200mm的正方形或长方形,板厚为0.3‑0.7mm,所述基板的成分,按重量比例如下:氮化硅78‑82份,三氧化二镱0.5‑1.5份,氧化鎂7‑9份,氧化钇0.5‑1.5份,其特征在于,具体步骤如下:一、备料:A、将上述原料粉末用砂磨机磨细,粒径D500.5微米,真空搅拌、真空烘干,造粒,用80目筛网过筛;B、准备覆盖料,覆盖料的成分按重量比例为氮化硼6,碳化硼4,上述两种粉末混合均匀后得覆盖料;二、压模:使用边长为100mm‑200mm的长方形或正方形、高10‑20mm的框形模具和程控压机,首先,在模具中添加覆盖料,刮平,按800kg/cm
【技术特征摘要】
1.高强度高导热氮化硅基板的生产方法,所述基板的的尺寸主要是边长为100mm-200mm的正方形或长方形,板厚为0.3-0.7mm,所述基板的成分,按重量比例如下:氮化硅78-82份,三氧化二镱0.5-1.5份,氧化鎂7-9份,氧化钇0.5-1.5份,其特征在于,具体步骤如下:一、备料:A、将上述原料粉末用砂磨机磨细,粒径D500.5微米,真空搅拌、真空烘干,造粒,用80目筛网过筛;B、准备覆盖料,覆盖料的成分按重量比例为氮化硼6,碳化硼4,上述两种粉末混合均匀后得覆盖料;二、压模:使用边长为100mm-200mm的长方形或正方形、高10-20mm的框形模具和程控压机,首先,在模具中添加覆盖料,刮平,按800kg/cm2的压力压平;其次加入基板料,刮平,按800kg/cm2的压力压平;最后加入覆盖料,刮平;按1200kg/cm2的压力压平,保压20秒钟后,被压实的三层胚料出模,这种上下有覆盖料,中间为基板...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖志才,肖毅,
申请(专利权)人:常德科锐新材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:湖南,43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。