[發明專利]一種雙晶須復合改性耐收縮型氮化鋁基片的制備方法

有效

• 申請號: 201710503533.5
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107263671B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 吳義峰;季美;潘宏梅
• 申請（專利權）人: 江蘇德納化學股份有限公司
• 主分類號: B28B1/29
• 分類號: B28B1/29;B28B11/24;C04B35/80;C04B35/581;C04B35/622;C04B35/638
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發明公開了一種雙晶須復合改性耐收縮型氮化鋁基片的制備方法，屬于電子封裝材料制備技術領域。本發明將取高嶺土、硫酸鈉混磨過篩并燒結，再經洗滌干燥后用氫氟酸溶液浸泡、過濾，得濾餅后洗滌干燥，得改性晶須，再將氯化鎂、硼酸鈉和氯化鉀溶液混合煅燒，得燒結料后用去離子水浸泡過濾，將濾渣與改性晶須混合，并與聚乙烯醇縮丁醛等混合制成改性坯料，將其球磨過篩后與氮化鋁粉末、氧化釔經混磨、脫泡后流延成型，得流延基體，將其經排膠處理后燒結成型，即可得雙晶須復合改性耐收縮型氮化鋁基片，本發明所得氮化鋁基片具有密度大、耐收縮、翹曲度小的特點，同時基片具有優良的熱傳導性，是一種理想的電子封裝材料。

技術領域

本發明公開了一種雙晶須復合改性耐收縮型氮化鋁基片的制備方法，屬于電子封裝材料制備技術領域。

背景技術

電子封裝材料主要包括基板、布線、框架、層間介質和密封材料。其中，電子封裝基片材料是一種底座電子元件，主要為電子元器件及其相互聯線提供機械承載支撐、氣密性保護和促進電氣設備的散熱。電子封裝基片材料的種類很多，常用基片主要分為塑料封裝基片、金屬封裝基片和陶瓷封裝基片3大類。其中，陶瓷封裝基片材料作為一種氣密性封裝，熱導率較高，是目前使用最廣、綜合性能較好的封裝材料。氮化鋁基片材料是一種綜合性能優良新型陶瓷封裝基片材料。它具有優良的熱傳導性、可靠的電絕緣性、低的介電常數和介電損耗、無毒以及與硅相匹配的熱膨脹系數等一系列優良特性，被認為是新一代高集程度半導體基片和電子器件封裝的理想材料。氮化鋁基片作為基板和封裝材料，可用于混合集成電路、半導體功率器件、電力電子器件、光電器件、半導體制冷堆、微波器件等多個領域。

目前，氮化鋁陶瓷基片主要是采用氮化鋁粉為原料，成型技術主要有干壓法、熱等靜壓法、軋膜法和有機流延法等。其中，使用最廣的是流延法，如1996年2月的《電子元件與材料》，吳音，周和平，繆衛國發表的“流延法制AlN陶瓷基片工藝”，該工藝是把微細的氮化鋁粉料均勻分散于由溶劑、粘結劑、增塑劑和分散劑組成的粘合劑中，形成流延漿料，將漿料經除泡等處理后倒入料斗，經由刮刀口，形成表面光滑、厚度均勻附著于輸送帶上的薄層，再經干燥制成具有良好韌性的坯片，經過排膠、燒成而制得基片。該方法生產效率較高，易于實現生產的連續化和自動化，有效降低了生產成本。但是該方法也存在一定缺陷，主要是流延的素坯有機膠含量大，素坯相對密度低，在燒結過程中收縮較大，容易翹曲。因此，如何克服現有技術不足，研制一種密度高、耐收縮性能好、不易翹曲的氮化鋁陶瓷基片材料，成為電子封裝領域亟待解決的問題。

發明內容

本發明主要解決的技術問題：針對目前使用流延法制備氮化鋁陶瓷基片的過程中，流延的的素坯有機膠含量大，素坯相對密度低，在燒結過程中收縮較大，容易翹曲的缺陷，提供了一種雙晶須復合改性耐收縮型氮化鋁基片的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

（1）按重量份數計，分別稱量45～55份高嶺土粉末、10～15份硫酸鋁和15～20份硫酸鈉置于球磨罐中，球磨并過300目篩，得混合球磨粉末，將混合球磨粉末保溫燒結，靜置冷卻至室溫，洗滌、干燥，得煅燒坯料；

（2）按質量比1:10，將煅燒坯料與氫氟酸混合，浸泡后過濾得濾餅，洗滌、干燥得改性晶須；按質量比1：1：3，將氯化鎂、硼酸鈉和氯化鉀溶液混合并置于模具中，預燒后保溫煅燒、靜置冷卻室溫，得燒結料；

（3）按質量比1:10，將燒結料與去離子水混合，過濾得濾渣，按質量比1:1，將改性晶須與濾渣混合，得混合料，按重量份數計，分別稱量45～50份去離子水、5～10份混合料、1～2份聚乙烯醇縮丁醛和1～2份鄰苯二甲酸二丁酯攪拌混合并置于模具中，干燥得改性坯料，將改性坯料破碎并球磨，得改性球磨粉末；