一種防電磁干擾高導熱的碳化硅基陶瓷電路板基板材料及其制備方法
【專利說明】 一種防電磁干擾高導熱的碳化硅基陶瓷電路板基板材料及
其制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及碳化硅陶瓷制備技術領域，尤其涉及一種防電磁干擾高導熱的碳化硅基陶瓷電路板基板材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著電子元器件功率和密度的增大，致使單位體積發(fā)熱量也隨之增加，對電路基板的綜合性能要求越來越高，其中陶瓷基板具備良好的綜合性能，在絕緣性、導熱性以及熱膨脹性、化學穩(wěn)定性等方面表現(xiàn)突出，逐漸被廣泛的應用于基板材料中，其中沿用較久的主要是以氧化鋁、氧化鈹作為基板原料，然而氧化鋁陶瓷片存在熱導率低、熱膨脹系數(shù)與Si不相匹配等缺點，氧化鈹陶瓷雖然綜合性能較為優(yōu)良，但是其生產成本較高、有毒，氮化鋁陶瓷雖然綜合性能較為優(yōu)良，但生產成本較高，應用也受到限制，反之以碳化硅作為基板材料在使用性能上則具有較為明顯的優(yōu)勢。
[0003]雖然碳化硅陶瓷基板的應用前景廣闊，然而在實際生產過程中存在燒結致密度低、原料利用率低、絕緣性有待提高等等問題，制約著這類材料的大規(guī)模使用，急需從原料配制及生產工藝上做進一步的改進。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種防電磁干擾高導熱的碳化硅基陶瓷電路板基板材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種防電磁干擾高導熱的碳化硅基陶瓷電路板基板材料，該材料由以下重量份的原料制成:碳化硅60-70、氟金云母粉8-10、膠體石墨1-2、固含量為10-15%的硅溶膠5_8、硝酸釔1-2、硅烷偶聯(lián)劑kh550 1-2、甘油8-10、乙二醇5_6、聚乙二醇1_2、納米陶瓷粉透明液體10-12、去離子水50-60。
[0006]所述的一種防電磁干擾高導熱的碳化硅基陶瓷電路板基板材料的制備方法為:
(1)先將碳化硅、氟金云母粉球磨分散12-15h，隨后加入膠體石墨、硅溶膠、硅烷偶聯(lián)劑kh550繼續(xù)混合球磨分散4-5h后，加入其它剩余物料，密閉混合球磨分散4-5h，將所得漿料完全干燥后過200-300目篩；
(2)將上述過篩粉體投入模具中壓制成型，所得坯體在400-500°C下進行排膠處理，處理結束后將還體送入真空電阻爐中，其中氮氣和氫氣的流量比為1:0.5-0.6，并在氮氣和氫氣混合氣體氛圍下以1500-1650°C的溫度保溫燒結4-6h，燒結結束后自然冷卻至室溫，即得所述復合陶瓷基板材料。
[0007]本發(fā)明制備的碳化硅基陶瓷基板以微米級的碳化硅粉體與氟金云母粉復合使用，可有效降低碳化硅的燒結溫度，獲得更好的絕緣性，而含有納米陶瓷粉透明液體的聚乙二醇復合溶劑對粉體間的浸潤性和粘結能力強，可使得各物料間均勻分散粘合，形成致密緊湊的坯體，加入的膠體石墨導熱性佳，有一定的防止電磁干擾的功效，可提高電路板的使用性能，制得的坯體在相對較低的燒結溫度下即可得到高致密度、高強度、高導熱性的復合陶瓷基板，應用潛力巨大。
【具體實施方式】
[0008]該實施例陶瓷基板材料由以下重量份的原料制成:碳化硅60、氟金云母粉8、膠體石墨1、固含量為10%的硅溶膠5、硝酸釔1、硅烷偶聯(lián)劑kh550 1、甘油8、乙二醇5、聚乙二醇1、納米陶瓷粉透明液體10、去離子水50。
[0009]該陶瓷基板的制備方法為:
(1)先將碳化硅、氟金云母粉球磨分散12h，隨后加入膠體石墨、硅溶膠、硅烷偶聯(lián)劑kh550繼續(xù)混合球磨分散4h后，加入其它剩余物料，密閉混合球磨分散4h，將所得漿料完全干燥后過200目篩；
(2)將上述過篩粉體投入模具中壓制成型，所得坯體在400V下進行排膠處理，處理結束后將還體送入真空電阻爐中，其中氮氣和氫氣的流量比為1:0.5，并在氮氣和氫氣混合氣體氛圍下以1600°C的溫度保溫燒結5h，燒結結束后自然冷卻至室溫，即得所述復合陶瓷基板材料。
[0010]該實施例制得的基板的性能測試結構為:
體積密度:3.20g/cm3;彎曲強度:512MPa ;熱導率:153.6 (ff/m.k)。
【主權項】
1.一種防電磁干擾高導熱的碳化硅基陶瓷電路板基板材料，其特征在于，該材料由以下重量份的原料制成:碳化硅60-70、氟金云母粉8-10、膠體石墨1-2、固含量為10-15%的硅溶膠5-8、硝酸釔1-2、硅烷偶聯(lián)劑kh550 1-2、甘油8_10、乙二醇5_6、聚乙二醇1_2、納米陶瓷粉透明液體10-12、去離子水50-60。2.如權利要求1所述的一種防電磁干擾高導熱的碳化硅基陶瓷電路板基板材料及其制備方法，其特征在于，所述的制備方法為: (1)先將碳化硅、氟金云母粉球磨分散12-15h，隨后加入膠體石墨、硅溶膠、硅烷偶聯(lián)劑kh550繼續(xù)混合球磨分散4-5h后，加入其它剩余物料，密閉混合球磨分散4-5h，將所得漿料完全干燥后過200-300目篩； (2)將上述過篩粉體投入模具中壓制成型，所得坯體在400-500°C下進行排膠處理，處理結束后將還體送入真空電阻爐中，其中氮氣和氫氣的流量比為1:0.5-0.6，并在氮氣和氫氣混合氣體氛圍下以1500-1650°C的溫度保溫燒結4-6h，燒結結束后自然冷卻至室溫，即得所述復合陶瓷基板材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防電磁干擾高導熱的碳化硅基陶瓷電路板基板材料，該碳化硅基陶瓷基板以微米級的碳化硅粉體與氟金云母粉復合使用，可有效降低碳化硅的燒結溫度，獲得更好的絕緣性，而含有納米陶瓷粉透明液體的聚乙二醇復合溶劑對粉體間的浸潤性和粘結能力強，可使得各物料間均勻分散粘合，形成致密緊湊的坯體，加入的膠體石墨導熱性佳，有一定的防止電磁干擾的功效，可提高電路板的使用性能，制得的坯體在相對較低的燒結溫度下即可得到高致密度、高強度、高導熱性的復合陶瓷基板，應用潛力巨大。
【IPC分類】C04B35/565
【公開號】CN105367064
【申請?zhí)枴緾N201510706674
【發(fā)明人】王丹丹, 王樂平, 夏運明, 涂聚友
【申請人】合肥龍多電子科技有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月27日