一种可用于水下的复合电路基板制造技术

一种可用于水下的复合电路基板，涉及分子筛化学、陶瓷化工技术领域，也涉及电路板的制造工艺技术领域。电路元件外包裹氮化硅基陶瓷层，氮化硅基陶瓷层外包裹具有甲基的ZSM‑5分子筛层，电路元件的连接端子伸出氮化硅基陶瓷层和具有甲基的ZSM‑5分子筛层。本实用新型专利技术电路可根据需求进行设计，在基板外部设置了具有疏水功能的具有甲基的ZSM‑5分子筛层，该层中的分子筛结构蓬松多孔，且表面含有丰富的甲基。该装置通过在氮化硅陶瓷基板表面负载的含甲基分子筛，使其表面具有优秀的疏水性及自清洁能力，可用作水底电路复合材料，保证水下电路系统不受腐蚀、稳定运行。

An underwater composite circuit board

【技术实现步骤摘要】
一种可用于水下的复合电路基板
本技术涉及分子筛化学、陶瓷化工
，也涉及电路板的制造工艺
技术背景基板和封装材料作为各种大规模集成电路的载体，与集成电路芯片直接接触，对电路系统的稳定运行有着举足轻重的作用。目前，国内市场上发售的各种封装材料在使用时均有各种各样的实际问题出现。最常见的电子器件封装材料包含陶瓷、树脂及陶瓷基和树脂基复合材料，其中陶瓷材料因具有高度的化学稳定性、耐腐蚀性、较高的体电阻率、较低的热膨胀系数以及良好的力学性能而被广泛使用，陶瓷基板已经成为各类集成电路和多芯片电子组件的支柱。目前工业上常用的陶瓷基板材料包括：氧化铝、氧化铍、碳化硅和氮化硅等。各类陶瓷基板材料中，氧化铝陶瓷因具有机械强度高、体电阻率高、介电损耗小、无毒且价格低廉，在基板材料中占据主要地位，然而低热导率（20W/m·K）使其无法应用于高频大功率产热高的集成电路当中。氮化硅陶瓷具有高强度与的特性，抗弯强度高于800MPa，且介电性能良好，介电常数小于7，有利于提高信号的传输速度与效率，减少信号传输的功率损耗。氮化硅陶瓷作为一种硅基材料，其线性膨胀系数与硅接近，作为电子封装材料能够有效保证封装的可靠性，是一种较为理想的封装材料。水下作业电路，对其封装基材提出了更高要求，不仅需在水下性质稳定、保持良好绝缘性，更需其不易渗透，能经受水体腐蚀。分子筛作为一种性能优异的多孔材料，具有表面积大、水热稳定、吸附能力强等优点，在其表面修饰上甲基后更可以在对有机物产生有效吸附的同时具有良好疏水性，对水及其中水溶物有排斥作用。但分散型的分子筛成型性差，可作为氮化硅陶瓷基板的涂层，涂覆在其表面，既保证其在水中依然保持优良绝缘性，也可以使水下电路外表保持清洁，即具有自清洁性能。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术目的是提供一种可用于水下的复合电路基板，可以使氮化硅陶瓷电路基板在水下保持良好疏水性与绝缘性，安全运作。本技术可用于水下的复合电路基板包括电路元件，特点是：在所述电路元件外包裹氮化硅基陶瓷层，在所述氮化硅基陶瓷层外包裹具有甲基的ZSM-5分子筛层，所述电路元件的连接端子伸出氮化硅基陶瓷层和具有甲基的ZSM-5分子筛层。本技术在复合基板内包有压铸在其内部的电路元件，电路可根据需求进行设计；并且，本技术还在基板外部设置了具有疏水功能的具有甲基的ZSM-5分子筛层，该层中的分子筛结构蓬松多孔，且表面含有丰富的甲基。该装置通过在氮化硅陶瓷基板表面负载的含甲基分子筛，使其表面具有优秀的疏水性及自清洁能力，可用作水底电路复合材料，保证水下电路系统不受腐蚀、稳定运行。附图说明图1为本技术的透视结构示意图。具体实施方式一、制备具有甲基的ZSM-5分子筛：先将氯酸钠、四丙基氢氧化铵和水混合均匀后，再混入甲基硅脂和四甲氧基硅脂，取得分子筛前驱体，然后将分子筛前驱体在180℃陈化4天，取得具有甲基的ZSM-5分子筛，硅铝比为30～40∶1。上述氯酸钠占分子筛前驱体总质量的0.2%，四丙基氢氧化铵占分子筛前驱体总质量的14%，四甲氧基硅脂占分子筛前驱体总质量的21%，甲基硅脂占分子筛前驱体总质量的5%，其余为水，合计量为100%。二、生产工艺步骤：1、制备基板混合坯体：以氮化硅粉体为原料，加入氧化铝粉和氧化钇粉体作为助烧剂，与分散剂、去离子水进行混合，制备出混合坯体。其中，氮化硅粉体粒径0.5μm～2.5μm，添加量占混合坯体总质量的65～90％；氧化铝粉粒径0.3μm～5.0μm，添加量占混合坯体总质量的2～4％；氧化钇粒径为0.1μm～5.0μm，添加量占混合坯体总质量的6～8％；分散剂占混合坯体总质量的12.8%，其余为水，合计量为100%。分散剂为木质素磺酸盐等可调节氮化硅粉末表面电位的阴离子表面活性剂。2、制备氮化硅基板：将由电子元件连接好的电路元件嵌入混合坯料中，并使电路元件的连接端子伸出混合坯料以外适当长度，并以热缩材料对各连接端子进行包裹，再经长方体模具压制，经脱模，制得长方体基板坯体。将长方体基板坯体在1650℃～1700℃和压强为0.5MPa的条件下煅烧0.5h～3h，取得氮化硅陶瓷基板。3、喷涂：在煅烧的氮化硅陶瓷基板表面均匀喷分子筛，在80℃下干燥使其固载。拆除包裹在各连接端子上的热缩材料，即得复合电路基板。三、复合电路基板结构说明：如图1所示，在电路元件2外包裹氮化硅基陶瓷层1，在氮化硅基陶瓷层1外包裹具有甲基的ZSM-5分子筛层3，其中，电路元件2的连接端子伸出氮化硅基陶瓷层1和具有甲基的ZSM-5分子筛层3，可连入其他电路中。具有甲基的ZSM-5分子筛层3的修饰使得氮化硅基陶瓷层1外部具有较强疏水性。作为氮化硅陶瓷基板的涂层，涂覆在其表面，既保证其在水中依然保持优良绝缘性，也可以使水下电路外表保持清洁，即具有自清洁性能。该技术可用于如水下勘探工具电路，轮船、潜艇外部电路等领域。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于水下的复合电路基板，包括电路元件，其特征在于在所述电路元件外包裹氮化硅基陶瓷层，在所述氮化硅基陶瓷层外包裹具有甲基的ZSM-5分子筛层，所述电路元件的连接端子伸出氮化硅基陶瓷层和具有甲基的ZSM-5分子筛层。/n

【技术特征摘要】
1.一种可用于水下的复合电路基板，包括电路元件，其特征在于在所述电路元件外包裹氮化硅基陶瓷层，在所述氮化硅基陶...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋仁会，郭露村，叶枫，
申请(专利权)人：扬州市飞鹰电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32