GSPL-SNST氮化硅流延素坯及制备方法技术

本发明专利技术提供GSPL

Gspl-snst silicon nitride casting blank and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
GSPL
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SNST氮化硅流延素坯及制备方法


[0001]本专利技术涉及氮化硅浆料流延
，尤其涉及GSPL
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SNST氮化硅流延素坯及制备方法。

技术介绍

[0002]随着电子元件的小型化及大规模集成电路的迅速发展，对作为集成电路重要支柱的陶瓷基片提出了更高的要求。在某些特殊的领域，不但要求该陶瓷基片具有良好的导热性能，而且具有更高的强度。目前广泛采用的陶瓷基片材料主要是A12O3，但Al2O3基片具有热导率较低介电常数大、线胀系数与硅元件的线胀系数相差大等缺点，近年来正开发和研究代替氧化铝基片的其它材料，其中氮化硅陶瓷基片不但具有高的热导率，而且具有更高的强度。陶瓷基片制备的核心技术是高质量基片坯体的成型，目前的成型方法主要有流延、干压、轧膜，而流延法具有生产效率高，易于生产的连续化和自动性，更适用于工业的大规模生产，是理想的陶瓷基板生产技术。在流延生产的过程中，需要先制成流延素坯，流延素坯经烧结制成氮化硅陶瓷基板，制成的流延素坯的质量将直接影响生成的陶瓷基板的各项性能。
[0003]现有的流延素坯在制备过程中常会出现以下的问题：第一，现有技术生产的流延素坯，当客户需求定制的基板厚度较厚时，往往是不能一次性流延生成定制的基板的厚度的素坯，常需要多块素坯进行融合成符合规定的素坯，但是现有技术中生成的素坯的粗糙度较大，素坯内部会出现分层现象和气孔现象；第二，现有技术中生成的流延素坯的厚度往往通过流延设备的调节系数来进行调节控制，现有技术中还没有办法根据生成的浆料来直接计算出调节系数，控制流延厚度符合要求，为达到符合定制厚度的流延素坯，现有技术中先使用预实验反复调节不同的调节系数进行厚度的调节，确定符合要求的调节系数，反复试验往往会产生流延素坯的浪费，并且耗费的时间较长，工作量较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的GSPL
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SNST氮化硅流延素坯及制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：GSPL
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SNST氮化硅流延素坯的制备方法，包括以下步骤：S1：第一素坯的制备：将无机物固体原料经SDPR预处理系统处理、有机添加剂经HVCM预处理系统处理生成的有机胶体后由GSPL生产线将两者混合制备得GSPL
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SNCS浆料，经真空消泡、流延、烘干形成厚度为T0的第一素坯；本专利技术中的SDPR预处理系统、HVCM预处理系统以及GSPL生产线设备是由江苏方大正塬生态环境科技有限公司设计生产的设备。
[0006]所述无机物固体至少包括Si3N4粉体和无机烧结助剂粉体；
所述有机胶体至少包括蓖麻油、无水乙醇、聚甲基丙烯、聚乙烯乙二醇和单油酸甘油的混合物；本专利技术在生产前，分别将无机固体和有机物添加剂经设备预处理后混合，避免了现有技术中，直接将各种原料进行混合制成浆料，通过设备生产线制成的浆料生产流程生成第一素胚的各方面性能优于之前的素胚。
[0007]S2：第二素坯的制备：将N层除去膜带后的第一素坯进行裁切和整齐层叠并用PET真空包装袋密封后置于等静压机中在1
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40MPa压力下静压5
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40分钟，形成由多层第一素坯融合而成的第二素坯，所述第二素坯即为GSPL
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SNST氮化硅流延素坯；利用等静压机让多层素胚融合，这样就保证了，切片的时候他每一块的素胚性能几乎完全一致，GSPL
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SNST氮化硅流延素坯的表面粗糙度比较小，且无明显分层和气孔现象。
[0008]所述第二素坯的厚度为T
C
,所述T
C
也为定制的基板的厚度，则层数N的计算公式为。根据客户定制的基板的厚度，通过计算公式将需要的层数N进行确定。
[0009]优选地，制备所述第一素坯的厚度T0的计算公式为；其中，a为根据GB/T 17473.1
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2008测定的含固率(单位为%)；和分别为无水乙醇和有机物胶体的总质量，f为调节系数，。方便在使用时通过GB/T 17473.1
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2008测定的含固率(单位为%)，配制浆料中的无水乙醇的质量与有机物胶体的质量比，以及根据需求需要制作的第一素坯的厚度T0，都是能够通过计算确定的，从而可以计算出需要的调节系数。 GB/T 17473.1
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2008测定的含固率需要称取的浆料质量很少，为三份1g的浆料，避免了现有技术中通过预实验进行调整设备的调节系数，造成流延浆料预实验过程浪费。并且也不需要现有技术中必须要有经验的技术人员先确定调节系数的大概范围，然后在这个范围内进行试验，确定调节系数，对技术人员的经验要求较低。
[0010]优选地，第一素坯的厚度T0的计算公式计算出的T0的单位为mm。
[0011]优选地，SDPR预处理系统为无机物固体粉体预处理系统，用于将原料中的Si3N4粉体以及无机烧结助剂粉体进行干燥、排氧的预处理；所述HVCM预处理系统为有机添加剂预处理系统，用于将有机添加剂预处理、混合制成有机物胶体；GSPL生产线为专用氮化硅流延浆料生产线，用于将预处理完成的无机物固体和有机物胶体混合、研磨制成微纳浆料。通过专用的浆料生产设备生产的微纳浆料，保证该微纳浆料流延生产的第一素坯的性能高。
[0012]应用该制备方法制备的GSPL
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SNST氮化硅流延素坯，第一素坯和第二素坯的表面粗糙度不大于0.01，同时无任何方向的裂纹；同时第二素坯的横切面上，不同部位坯体的密度的变异系数不大于0.001，并且无明显分层现象和/或气孔现象。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术通过等静压机让多层素胚融
合，这样就保证了，切片的时候他每一块的素胚性能几乎完全一致，生成的GSPL
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SNST氮化硅流延素坯的粗糙度比较小，且无明显分层和气孔现象，保证制得的GSPL
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SNST氮化硅流延素坯的质量。
[0014]（2）本专利技术提供了第一素坯厚度的计算公式，使用时通过GB/T 17473.1
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2008测定含固率，配制浆料中的无水乙醇的质量与有机物胶体的质量比，以及根据需求需要制作的第一素坯的厚度T0，都是能够通过计算确定的，从而可以计算出需要的调节系数； GB/T 17473.1
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2008测定的含固率需要称取的浆料质量很少，为三份1g的浆料，避免了现有技术中通过预实验进行调整设备的调节系数，造成流延浆料预实验过程浪费，并且也不需要现有技术中必须要有经验的技术人员先确定调节系数的大概范围，然后在这个范围内进行试验，确定调节系数，对技术人员的经验要求较低。
[0015]（3）本专利技术在生产前，分别将无机固体和有机物添加剂经设备预处理后混合，避免了现有技术中，直接将各种原料进行混合制成浆料，通过设备生产线制成的浆料生产流程生成第一素胚的各方面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.GSPL
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SNST氮化硅流延素坯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：第一素坯的制备：将无机物固体原料经SDPR预处理系统处理、有机添加剂经HVCM预处理系统处理生成的有机胶体后由GSPL生产线将两者混合制备得GSPL
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SNCS浆料，经真空消泡、流延、烘干形成厚度为T0的第一素坯；所述无机物固体至少包括Si3N4粉体和无机烧结助剂粉体；所述有机胶体至少包括蓖麻油、无水乙醇、聚甲基丙烯、聚乙烯乙二醇和单油酸甘油的混合物；S2：第二素坯的制备：将N层除去膜带后的第一素坯进行裁切和整齐层叠并用PET真空包装袋密封后置于等静压机中在1
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40MPa压力下静压5
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40分钟，形成由多层第一素坯融合而成的第二素坯，所述第二素坯即为GSPL
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SNST氮化硅流延素坯；所述第二素坯的厚度为T
C
,所述T
C
也为定制的基板的厚度，则层数N的计算公式为。2.如权利要求1所述的GSPL
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SNST氮化硅流延素坯的制备方法，其特征在于：制备所述第一素...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，郭天枫，陈玉衡，
申请(专利权)人：江苏方大正塬生态环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：