一种凝胶流延成型制备氮化硅陶瓷基板的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备氮化硅陶瓷基板的凝胶流延成型方法，该技术方法将氮化硅粉、凝胶单体、交联剂、分散剂和塑性剂等加入到醇类有机溶剂里，经过充分混合后，脱泡，加入引发剂后，进行流延成型。该技术方法创新在于将溶胶凝胶成型和流延工艺成型二者有机结合，充分发挥二者的各自优势，可以将氮化硅基板的素坯密度明显提高，有利于后续烧结更致密，含氧量降低，提高产品导热率；可以实现坯体快速固化，提高流延成型的效率，绿色环保。绿色环保。

A method for preparing silicon nitride ceramic substrate by gel tape casting

【技术实现步骤摘要】
一种凝胶流延成型制备氮化硅陶瓷基板的方法


[0001]本专利技术涉及一种制备氮化硅陶瓷基板的凝胶流延成型方法，属于无机非金属


技术介绍

[0002]集成电路工业的发展速度日益增加，为适应复杂的应用环境，电力电子器件正朝着高电压、大电流、大功率密度、小尺寸的方向发展，特别是电动汽车用IGBT模块。因此，高效的散热系统是高集成电路不可或缺的一部分。功率器件中基板的作用是吸收芯片产生的热量传到热沉上，实现与外界的热交换，所以制备高导热基板材料是研发大功率模块电子产品的关键。
[0003]氮化硅(Si3N4)作为一种结构陶瓷，其抗弯强度和断裂韧性等机械性能在各种结构陶瓷里非常出众，此外，其理论热导率高达200～300W
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–1，因此将其应用于大功率半导体器件中散热基板材料具有很大的潜力。
[0004]目前，制备Si3N4陶瓷基板的主要方法是流延成型。流延成型(Tape Casting)是一种比较成熟的，可以制备高质量、超薄型陶瓷基板的方法。流延成型技术因设备简单，可连续本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种凝胶流延成型制备氮化硅陶瓷基板的方法，其中，所述方法至少需要氮化硅粉、凝胶单体、交联剂、分散剂、塑性剂、引发剂和溶剂，其特征在于，包括以下步骤：(1)按比例将凝胶单体、交联剂加入醇类有机溶剂，机械搅拌均匀形成预混液，溶液冷却至室温后加入氨水和盐酸，调节PH为9～11。再将预混液与氮化硅粉体、烧结助剂、分散剂加入球磨机进行第一次混合；(2)第一次混合之后，继续加入塑性剂，用球磨的方式进行第二次混合，得到浆料；(3)将步骤(2)得到的浆料倒入容器，置于真空脱泡机进行脱泡处理，同时加入引发剂进行搅拌；(4)将进行过脱泡处理的浆料用流延成型的方法制备出薄片状素坯，并进行干燥后切割；(5)将切割后的素坯在氮气氛围下进行高温烧结，得到氮化硅陶瓷基板。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，烧结助剂为氧化钇、氧化铯等稀土氧化物和氧化镁的混合物，烧结助剂的总含量为氮化硅粉体质量的2％～10％；稀土氧化物与氧化镁的质量比为1：5～5：1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，凝胶单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、山梨醇聚缩水甘油醚中的一种；分散剂为聚丙烯酸铵、磷酸酯中的一种，分散剂加入量为氮化硅粉体质量的0.5％～2％；交联剂为N,N
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亚甲基双丙烯酰胺，有机单体和交联...

【专利技术属性】
技术研发人员：马成良，刘源，高正霞，赵振威，李祥，刘伟，陶梦雅，
申请(专利权)人：河南北星精工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：