[發明專利]一種電子封裝用高致密/高導熱AlN陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 202010953289.4
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112142475B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 劉吉平;李年華
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C04B35/582
• 分類號: C04B35/582;C04B35/626;H01L23/29
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

1.一種電子封裝用高致密/高導熱AlN陶瓷，其特征在于：各組分的質量百分比如下：

制備所述的一種電子封裝用高致密/高導熱AlN陶瓷的方法，具體步驟如下：

步驟一、按照質量百分比分別稱取AlN粉體、改性納米AlN粉末、改性Sm₂O₃粉末、TiO₂粉末、炭黑粉末、單層碳納米管，使其總重為10g，并將所有原料組分倒入臥式行星球磨機的陶瓷罐中；

步驟二、按球料比5:1稱取鋯球，并將鋯球倒入到上述陶瓷罐中，并按料液比1:3量取30ml無水乙醇加入到上述陶瓷罐中進行球磨，轉速為600～700r/min，頻率為50Hz，球磨時間3h，得到混合均勻的漿料A；

步驟三、將漿料A倒入培養皿，放入真空干燥箱中，60～70℃條件下干燥6～8h后取出，并先后使用50、100目的標準篩進行篩分，得到干燥后粒度均勻的粉體B；

步驟四、將粉體B進行干壓成型，成型壓力為150MPa，保壓50s后得到AlN陶瓷圓片狀坯體；

步驟五、將壓制成型的AlN坯體置于1600℃硅鉬棒發熱體箱式爐進行燒結，保溫時間3h后得到高致密/高導熱AlN陶瓷片；

所述改性納米AlN粉末的制備方法為：按質量比1:30將十二烷基二甲基芐基溴化銨加入到四氫呋喃溶液中進行超聲分散，超聲功率為180W，超聲頻率為50KHz，30分鐘后得到陽離子表面活性劑溶液；然后在真空手套箱中按納米AlN粉末與十二烷基二甲基芐基溴化銨的質量比為2:1將納米AlN粉末加入到陽離子表面活性劑溶液進行超聲分散，超聲功率為180W，超聲頻率為50KHz，30分鐘后得到改性混合液A；繼而在真空手套箱中對改性混合液A進行過濾，然后放入70～80℃真空干燥箱中干燥，1～3小時后取出研細即得到改性納米AlN粉末；

所述改性Sm₂O₃粉末的制備方法為：按質量比1:200將硅烷偶聯劑加入到四氫呋喃溶液中進行磁力攪拌，攪拌速率為60～80r/min，20～30分鐘后得到偶聯劑溶液；然后按硅烷偶聯劑、Sm₂O₃粉末與鱗片狀碳粉的質量比為1:10:1將Sm₂O₃粉末與鱗片狀碳粉加入到偶聯劑溶液中進行超聲分散，超聲功率為180W，超聲頻率為50KHz，1～2小時后得到改性混合液B；繼而對改性混合液B進行過濾，然后放入70～80℃鼓風干燥箱中干燥，1～3小時后取出研細即得到改性Sm₂O₃粉末。

2.如權利要求1所述的陶瓷，其特征在于：組分中AlN粉體的粒徑為10～20μm，改性納米AlN粉末的平均粒徑小于50nm。