[發明專利]用于制備氮化硅燒結體的流延成型漿料組合物

有效

• 申請號: 201880052372.5
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN111051267B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 金俊奎;申東午;高正旼
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: C04B35/584
• 分類號: C04B35/584;C04B35/626;C04B35/634;C04B35/638;C04B103/40
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙丹;尚光遠

本發明涉及用于制備氮化硅燒結體的流延成型漿料組合物。本發明的流延成型漿料組合物表現出適合于流延成型的粘度，因此能夠容易地控制所制備的生片的面積和厚度，從而制備具有電路板的厚度的大面積氮化硅燒結體，而無需后處理過程例如研磨等。此外，根據本發明，可以通過簡化的過程使用低成本的原料來制備氮化硅燒結體，從而確保制備過程的效率和經濟可行性。

技術領域

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年9月20日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2017-0121477號和于2018年9月18日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2018-0111631號的權益，其公開內容通過引用整體并入本文。

本發明涉及用于制備氮化硅燒結體的流延成型漿料組合物。

背景技術

功率半導體器件(在下文中，稱為功率器件)是指主要用于逆變器或電路的半導體器件，并且是功率切換、馬達控制等所需的。自1957年推出晶閘管(Thyristor)以來，隨著功率器件的開發，使用其的功率改變和控制以及應用其的功率電子工業得到了顯著發展。近來，隨著技術創新和傳播的積極運動促進轉變為重復利用地球資源和能源的循環社會，功率電子設備及其關鍵部件功率器件的作用變得越來越重要。

通常，由于功率器件中使用的電力大于數百安培，并且電壓是數百伏特范圍內的高功率，因此由半導體產生的熱的溫度也非常高。因此，由于這樣的熱，可能產生器件的劣化和性能退化或者故障和破壞。為了防止和克服這樣的現象，需要從功率器件有效地放熱。由于具有電絕緣性和高熱導率二者的陶瓷材料具有非常優異的熱輻射功能以迅速地轉移和擴散功率器件中產生的熱，因此其被用作功率器件的基底的材料、高度集成電路用基底的材料、激光熱輻射部分中的散熱器等。雖然陶瓷材料具有優異的熱特性和機械特性例如高強度、高耐熱性等，但與其他材料相比，可燒結性差，可加工性差并且斷裂韌性顯著低，因此應用受到了限制。

同時，氮化硅通常具有1,000MPa至1,400MPa的彎曲強度(這在陶瓷中是最優異的)和3.2×10^-6/K的低的熱膨脹系數，因此其可以在高溫下應用。此外，其具有約3.2g/cm³的密度、30W/(m·K)至178W/(m·K)的熱導率和800K至1000K的耐熱沖擊性，因此高度耐熱沖擊并且在高溫下具有大的強度，并且作為新的散熱器而受到關注。

由于上述特性，已知氮化硅燒結體被用于功率半導體模塊的電路板。作為氮化硅燒結體的常規制備方法，已知有這樣的方法：其中通過冷等靜壓(cold isostatic press，CIP)使用α相氮化硅粉末形成模制品，通過熱等靜壓(hot isostatic pressure，HIP)燒結模制品，然后通過研磨制備成電路板厚度。然而，由于該方法使用α相氮化硅粉末，因此原料成本高，需要后處理過程例如研磨，因此過程復雜并且成本增加。

發明內容

技術問題

本發明的目的是提供流延成型漿料組合物和用于使用其制備氮化硅燒結體的方法，所述流延成型漿料組合物可以降低原料成本，并且與現有過程相比，可以通過簡化的制備過程來制備具有適用于功率器件中的熱輻射板的厚度的氮化硅燒結體，而無需后處理過程。

技術方案

為了解決所述問題，本發明提供了用于制備氮化硅燒結體的流延成型漿料組合物，其包含：100重量份的包含氮化硅粉末和燒結助劑粉末的原料粉末；

50重量份至100重量份的溶劑；

20重量份至60重量份的粘結劑；以及

3重量份至10重量份的分散劑；

其中氮化硅粉末以4:1至1:1的重量比包含β相氮化硅和α相氮化硅，以及