复合陶瓷基板的制造方法及复合陶瓷基板技术

本发明专利技术提供的一种复合陶瓷基板的制造方法及复合陶瓷基板。所述复合陶瓷基板的制造方法包括提供第一生坯膜，第一生坯膜为氧化铝生坯膜；提供第二生坯膜，第二生坯膜由包括氧化铝和钇稳定氧化锆的第一混合料制成；提供第三生坯膜，第三生坯膜由包括氧化铝和氧化镧的第二混合料制成；通过第一生坯膜、第二生坯膜以及第三生坯膜层叠制造具有多层结构的复合坯体，其中，在复合坯体中，第一生坯膜设置在所述第二生坯膜和所述第三生坯膜之间，以将第二生坯膜和第三生坯膜隔开；对复合坯体进行烧结处理，从而得到具有叠层结构的复合陶瓷基板。根据本发明专利技术提供的复合陶瓷基板的制造方法，获得的复合陶瓷基板抗弯强度显著增强，力学性能优异。异。异。

【技术实现步骤摘要】
复合陶瓷基板的制造方法及复合陶瓷基板


[0001]本专利技术涉及电子封装
，特别地涉及一种复合陶瓷基板的制造方法及复合陶瓷基板。

技术介绍

[0002]陶瓷散热基板在电子封装
中有着不可替代的作用，其主要是为承载芯片提供散热通道以及绝缘保护。氧化铝(Al2O3)陶瓷作为一种陶瓷散热基板的类型，因为其具有成本低廉、来源丰富、化学稳定性高、热膨胀系数低以及耐腐蚀性高等优点，所以能够被广泛地应用在电子封装
中。而随着半导体封装器件逐渐向大功率、集成化、小尺寸等的方向发展，领域内对氧化铝基陶瓷基板的力学性能也将会提出更高的要求。因此，亟需改善氧化铝基陶瓷基板的力学性能。

技术实现思路

[0003]针对上述相关技术中的问题，本专利技术提供一种复合陶瓷基板的制造方法及复合陶瓷基板，通过在具备钇稳定氧化锆(3Y
‑
ZrO2)的第二生坯膜和具备氧化镧(La2O3)的第三生坯膜之间设置由氧化铝形成的第一生坯膜，使得具有钇稳定氧化锆的第二生坯膜和具有氧化镧的第三生坯膜相互隔开而不接触，避免因La2O3的存在而促使ZrO2在高温下由四方相转化为立方相，从而通过第一生坯膜、第二生坯膜以及第三生坯膜叠置得到具有叠层结构的复合陶瓷基板，能够实现在复合陶瓷基板中同时引入氧化镧和钇稳定氧化锆，且避免了氧化镧和钇稳定氧化锆在高温烧结过程中相互接触而影响整体的力学性能。
[0004]根据本专利技术的一方面，提供一种复合陶瓷基板的制造方法，所述复合陶瓷基板的制造方法包括提供第一生坯膜，所述第一生坯膜为氧化铝生坯膜；提供第二生坯膜，所述第二生坯膜由包括氧化铝和钇稳定氧化锆的第一混合料制成；提供第三生坯膜，所述第三生坯膜由包括氧化铝和氧化镧的第二混合料制成；通过第一生坯膜、第二生坯膜以及第三生坯膜层叠制造具有多层结构的复合坯体，其中，在所述具有多层结构的复合坯体中，所述第一生坯膜设置在所述第二生坯膜和所述第三生坯膜之间，以将所述第二生坯膜和第三生坯膜隔开；对所述复合坯体进行烧结处理，从而得到具有叠层结构的所述复合陶瓷基板。
[0005]在一些实施例中，所述具有多层结构的复合坯体包括：两个外层坯体和设置在所述两个外层坯体之间的内层坯体，所述外层坯体包括第一生坯层和设置在第一生坯层之间的第二生坯层，所述内层坯体包括第三生坯层，其中，所述第一生坯层由至少一张第一生坯膜形成，所述第二生坯层由至少一张第二生坯膜形成，所述第三生坯层由至少一张第三生坯膜形成。
[0006]在另一些实施例中，所述具有多层结构的复合坯体包括：外层坯体和设置在所述外层坯体之间的内层坯体，所述外层坯体包括第一生坯层和设置在所述第一生坯层之间的第三生坯层，所述内层坯体包括第二生坯层，其中，所述第一生坯层由至少一张第一生坯膜形成，所述第二生坯层由至少一张第二生坯膜形成，所述第三生坯层由至少一张第三生坯
膜形成。
[0007]在一些实施例中，所述第一生坯膜的厚度在100μm
‑
500μm的范围内；和/或所述第二生坯膜的厚度在100μm
‑
500μm的范围内；和/或所述第三生坯膜的厚度在100μm
‑
500μm的范围内。
[0008]在一些实施例中，所述复合坯体的表层为第一生坯层。
[0009]在一些实施例中，所述提供第二生坯膜的步骤包括：提供所述第一混合料；提供包括第二粘结剂的第二添加剂；将所述第一混合料与所述第二添加剂制成第二浆料；将所述第二浆料制成对应的第二生坯膜。
[0010]在一些实施例中，所述氧化铝和钇稳定氧化锆的重量比为(48
‑
58):(4
‑
14)。
[0011]在一些实施例中，所述氧化铝的粒径尺寸为0.1μm
‑
1μm；和/或所述钇稳定氧化锆的粒径尺寸为0.1μm
‑
0.5μm。
[0012]在一些实施例中，所述提供第三生坯膜的步骤包括：提供所述第二混合料；提供包括第三粘结剂的第三添加剂；将所述第一混合料与所述第三添加剂制成第三浆料；将所述第三浆料制成对应的第三生坯膜。
[0013]在一些实施例中，所述氧化铝和氧化镧的重量比为(48
‑
58):(4
‑
14)。
[0014]在一些实施例中，所述氧化铝的粒径尺寸为0.1μm
‑
1μm；和/或所述氧化镧的粒径尺寸为0.05μm
‑
0.5μm。
[0015]在一些实施例中，所述烧结处理的步骤包括：以5℃/min
‑
10℃/min的升温速度将复合坯体加热至800℃
‑
1200℃，再以2℃/min
‑
5℃/min的升温速度升温至1550℃
‑
1650℃，保温1h
‑
2h，然后以2℃/min
‑
5℃/min的降温速度降温至800℃
‑
1200℃，最后随炉冷却至室温。
[0016]根据本专利技术的第二方面，提供一种复合陶瓷基板，所述复合陶瓷基板具有叠层结构，所述具有叠层结构的复合陶瓷基板包括：第一材料层、第二材料层以及第三材料层，所述第一材料层为氧化铝层，所述第二材料层为氧化铝和钇稳定氧化锆的混合层，所述第三材料层为氧化铝和氧化镧的混合层，其中，所述第一材料层设置在所述第二材料层以及第三材料层之间，从而将所述第二材料层以及第三材料层隔开。
[0017]在一些实施例中，所述复合陶瓷基板的表面层为第一材料层。
[0018]在一些实施例中，所述复合陶瓷基板包括：外覆层和设置在所述外覆层之间的芯部，所述外覆层包括第一材料层和设置在第一材料层之间的第二材料层，所述芯部包括第三材料层。
[0019]在另一些实施例中，所述复合陶瓷基板包括：外覆层和设置在所述外覆层之间的芯部，所述外覆层包括第一材料层和设置在第一材料层之间的第三材料层，所述芯部包括第二材料层。
[0020]根据本申请的复合陶瓷基板的制造方法和复合陶瓷基板，即保留了LaAl
11
O
18
的棒状增强效果，又保证了钇稳定氧化锆的相变增强效果，从而使得氧化铝基复合陶瓷基板的抗弯强度显著增强(力学性能优异)。
附图说明
[0021]在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。
[0022]图1为本专利技术实施例提供的一种复合坯体的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例提供的一种复合陶瓷基板的结构示意图。
[0024]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。
[0025]符号说明
[0026]10、复合坯体；11、外层坯体；111、第一生坯层；112、第二生坯层；12、内层坯体；121、第三生坯层；
[0027]20、复合陶瓷基板；21、外覆层；211、第一材料层；212、第二材料层；22、芯部；221、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合陶瓷基板的制造方法，其特征在于，包括：提供第一生坯膜，所述第一生坯膜为氧化铝生坯膜；提供第二生坯膜，所述第二生坯膜由包括氧化铝和钇稳定氧化锆的第一混合料制成；提供第三生坯膜，所述第三生坯膜由包括氧化铝和氧化镧的第二混合料制成；通过第一生坯膜、第二生坯膜以及第三生坯膜层叠制造具有多层结构的复合坯体，其中，在所述具有多层结构的复合坯体中，所述第一生坯膜设置在所述第二生坯膜和所述第三生坯膜之间，以将所述第二生坯膜和第三生坯膜隔开；对所述复合坯体进行烧结处理，从而得到具有叠层结构的复合陶瓷基板。2.根据权利要求1所述的复合陶瓷基板的制造方法，其特征在于，所述具有多层结构的复合坯体包括：外层坯体和设置在所述外层坯体之间的内层坯体，所述外层坯体包括第一生坯层和设置在第一生坯层之间的第二生坯层，所述内层坯体包括第三生坯层，其中，所述第一生坯层由至少一张第一生坯膜形成，所述第二生坯层由至少一张第二生坯膜形成，所述第三生坯层由至少一张第三生坯膜形成；或者所述具有多层结构的复合坯体包括：外层坯体和设置在所述外层坯体之间的内层坯体，所述外层坯体包括第一生坯层和设置在所述第一生坯层之间的第三生坯层，所述内层坯体包括第二生坯层，其中，所述第一生坯层由至少一张第一生坯膜形成，所述第二生坯层由至少一张第二生坯膜形成，所述第三生坯层由至少一张第三生坯膜形成。3.根据权利要求1所述的复合陶瓷基板的制造方法，其特征在于，所述第一生坯膜的厚度在100μm
‑
500μm的范围内；和/或所述第二生坯膜的厚度在100μm
‑
500μm的范围内；和/或所述第三生坯膜的厚度在100μm
‑
500μm的范围内。4.根据权利要求2所述的复合陶瓷基板的制造方法，其特征在于，所述复合坯体的表层为第一生坯层。5.根据权利要求1所述的复合陶瓷基板的制造方法，其特征在于，所述提供第二生坯膜的步骤包括：提供所述第一混合料；提供包括第二粘结剂的第二添加剂；将所述第一混合料与所述第二添加剂制成第二浆料；将所述第二浆料制成对应的第二生坯膜。6.根据权利要求5所述的复合陶瓷基板的制造方法，其特征在于，所述氧化铝和钇稳定氧化锆的重量比为(48
‑
58):(4
‑
14)。7.根据权利要求5所述的复合陶瓷基板的制造方法，其特征在于，所述氧化铝的粒径尺寸为0.1μm
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊仁，廖勇波，李春艳，王令，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：