[發明專利]高導熱高強度散熱基板及其制備方法

有效

• 申請號: 202011433823.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112608153B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 李康;雷君;王彬彬;黃紅衛
• 申請（專利權）人: 富耐克超硬材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/5835
• 分類號: C04B35/5835;C04B35/5831;C04B35/628;C04B35/645
• 代理公司: 鄭州德勤知識產權代理有限公司 41128
• 代理人: 王莉

1.一種高導熱高強度散熱基板，其特征在于，它為PCBN復合片，主要由CBN微粉和包覆在所述CBN微粉表面的AlN膜組成的AlN包覆的CBN粉體通過高溫高壓燒結而成，其中，所述CBN微粉包括質量比4～1 : 1的粒度15～35 μm的CBN微粉和粒度1～6 μm的CBN微粉，所述AlN膜的厚度為0.8～3 μm。

2.一種權利要求1所述的高導熱高強度散熱基板的制備方法，包括步驟：

制備AlN包覆的CBN粉體在CBN微粉表面形成一AlN膜，制得AlN包覆的CBN粉體；

制備散熱基板將所述AlN包覆的CBN粉體在高溫高壓下燒結合成PCBN復合片，對所述PCBN復合片進行處理獲得高導熱高強度散熱基板。

3.根據權利要求2所述的高導熱高強度散熱基板的制備方法，其特征在于，所述制備AlN包覆的CBN粉體的步驟包括：

鍍Al膜采用氣相沉積法在所述CBN微粉的表面鍍一層Al膜，形成Al膜包覆的CBN粉體；

氮化處理對所述Al膜包覆的CBN粉體進行氮化處理使所述Al膜發生氮化反應形成所述AlN膜，制得所述AlN包覆的CBN粉體。

4.根據權利要求3所述的高導熱高強度散熱基板的制備方法，其特征在于，所述鍍Al膜的步驟包括采用真空蒸鍍法或濺射蒸鍍法在所述CBN微粉的表面鍍所述Al膜，所述Al膜的厚度為0.6～2.4 μm。

5.根據權利要求4所述的高導熱高強度散熱基板的制備方法，其特征在于，所述鍍Al膜的步驟包括以金屬Al板作為靶材，采用磁控濺射法在所述CBN微粉表面均勻鍍Al膜，制得所述Al膜包覆的CBN粉體，其中，濺射功率為3～7 kW，濺射時間為40～100 min。

6.根據權利要求3～5任一項所述的高導熱高強度散熱基板的制備方法，其特征在于，所述氮化處理的步驟包括：在真空氣氛中，通入氮氣，將所述Al膜包覆的CBN粉體加熱至600℃～700℃，使所述Al膜直接氮化成為所述AlN膜，得到所述AlN包覆的CBN粉體。

7.根據權利要求6所述的高導熱高強度散熱基板的制備方法，其特征在于，所述氮化處理的步驟包括：在真空氣氛中，以0.4～0.7 L/min通入氮氣，將所述Al膜包覆的CBN粉體以小于等于5℃/min加熱到600℃～700℃，保溫2～5 h，所述Al膜直接氮化成為所述AlN膜，得到所述AlN包覆的CBN粉體。

8.根據權利要求7所述的高導熱高強度散熱基板的制備方法，其特征在于，所述制備散熱基板的步驟包括：將所述AlN包覆的CBN粉體放入六面頂壓機中，在5～9 GPa和1300～1800℃燒結25～40 min合成所述PCBN復合片；對所述PCBN復合片進行后加工處理，制得預定規格的高導熱高強度散熱基板。