一种水基流延成型高导热氮化铝陶瓷基板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水基流延成型高导热氮化铝陶瓷基板的制备方法(1)采用氧化铝磷酸二氢铝对氮化铝粉体进行表面改性；(2)称取改性后的氮化铝粉体、分散剂、增塑剂、粘结剂并混合均匀；(3)真空除泡；(4)生坯的制备，采用流延成型与冷等静压成型相结合工艺；(5)排胶，在180℃～460℃下保温2～3h；(6)氮气气氛下1600℃～1750℃烧结4～6h。本发明专利技术采用的溶剂为水，安全、绿色、环保，浆料的稳定性好，制得的陶瓷基板热导率高；工艺简单，且生产成本较低，可用于高功率密度电路、IGBT等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种水基流延成型高导热氮化铝陶瓷基板的制备方法
本专利技术公开了一种水基流延成型高导热氮化铝陶瓷基板的制备方法，属于流延成型工艺

技术介绍
氮化铝(AlN)陶瓷具有高的热导率(接近碳化硅和氧化铍，是氧化铝的5-10倍)、低的介电常数和介质损耗、良好的电绝缘特性以及与硅、砷化镓相匹配的热膨胀系数，是近年来电子工业中一种十分热门的材料。与氧化铍陶瓷相比，氮化铝陶瓷不具有毒性，且生产成本较低，是高功率密度电路、IGBT领域理想的封装材料。目前，氮化铝陶瓷片主要采用流延成型方法制备，其生产成本低，生产效率高，流延成型主要分为传统非水基流延成型和水基流延成型，由于氮化铝粉体遇水易水解，严重阻碍了其水基流延成型的发展。但非水基流延成型工艺较水基流延成型，成本更高，且挥发的有机物会造成环境污染。此外，大部分有机物都易燃，使用过程中还会存在安全隐患。因此，采用水基流延代替非水基流延是一个不错的选择，水基流延最大的特点是采用水做溶剂，避免使用有毒的有机溶剂，但由于水溶剂的表面张力大，对粉体的浸润性差，容易产生气泡。另外，排胶过程中坯体也容易开裂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水基流延成型高导热氮化铝陶瓷基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)氮化铝粉体表面改性：称取原料氮化铝、氧化铝、磷酸二氢铝，球磨12h，得到改性氮化铝粉体；/n2)配料：称取改性后的氮化铝粉体、烧结助剂、分散剂、增塑剂、粘结剂，球磨12h～20h，得到流延浆料；/n3)真空除泡：向所述流延浆料中加入消泡剂进行真空除泡；/n4)生坯的制备：采用流延成型与冷等静压成型相结合工艺获得陶瓷生坯；/n5)排胶：将得到的陶瓷生坯200℃～450℃下保温2～3h；/n6)烧结：将排胶后的陶瓷生坯在氮气气氛下于1600℃～1750℃烧结4～6h。/n

【技术特征摘要】
1.一种水基流延成型高导热氮化铝陶瓷基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)氮化铝粉体表面改性：称取原料氮化铝、氧化铝、磷酸二氢铝，球磨12h，得到改性氮化铝粉体；
2)配料：称取改性后的氮化铝粉体、烧结助剂、分散剂、增塑剂、粘结剂，球磨12h～20h，得到流延浆料；
3)真空除泡：向所述流延浆料中加入消泡剂进行真空除泡；
4)生坯的制备：采用流延成型与冷等静压成型相结合工艺获得陶瓷生坯；
5)排胶：将得到的陶瓷生坯200℃～450℃下保温2～3h；
6)烧结：将排胶后的陶瓷生坯在氮气气氛下于1600℃～1750℃烧结4～6h。


2.根据权利要求1所述的一种水基流延成型高导热氮化铝陶瓷基板的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中氧化铝的质量分数为2wt％，磷酸二氢铝的质量分数为4wt％，研磨介质为无水乙醇，磨球为氧化铝，原料粉体：无水乙醇：磨球的质量比1:1:4。


3.根据权利要求2所述的一种水基流延成型高导热氮化铝陶瓷基板的制备方法，其特征在于：所述步骤1)所述的氮化铝粉体，氮化铝粉体纯度为95％～99％，粒径为0.8μm～1.2μm，Fe杂质含量小于80ppm，O含量低于1.2％。


4.根据权利要求1所述的一种水基流延成型高导热氮化铝陶瓷基板的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中烧结助剂为氧化钇、氧化镝、碳酸锂中的一种或几种，分散剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春宏，黄佳，康晓丽，崔旭东，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川;51