[發明專利]一種超薄氮化鋁陶瓷基片的生產工藝

有效

• 申請號: 202110324719.0
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN112876260B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 楊大勝;施純錫;馮家偉
• 申請（專利權）人: 福建華清電子材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/581
• 分類號: C04B35/581;C04B35/622;C04B35/638;C04B35/645
• 代理公司: 泉州市誠得知識產權代理事務所(普通合伙) 35209
• 代理人: 賴開慧

本發明涉及氮化鋁陶瓷技術領域，提供一種超薄氮化鋁陶瓷基片的生產工藝，包括以下步驟：(1)將氮化鋁粉體、復合燒結助劑、UV單體、活性稀釋劑、光引發劑、分散劑、硅烷偶聯劑混合均勻，得到陶瓷漿料；(2)所述陶瓷漿料在流延機上流延后，通過紫外照射引發聚合反應，漿料原位固化成型，得到陶瓷生坯，再將陶瓷生坯用模具切成需要的形狀和尺寸，得到陶瓷坯片；(3)將陶瓷坯片進行疊層后放入排膠爐內進行排膠；(4)排膠后的陶瓷坯片在氮氣氣氛保護下進行熱壓燒結，燒結后冷卻至室溫，再進行除粉拋光工藝，即得到超薄氮化鋁陶瓷基片。制備的氮化鋁陶瓷基片厚度超薄、導熱性好、抗彎強度高。

技術領域

本發明涉及氮化鋁陶瓷技術領域，尤其涉及一種超薄氮化鋁陶瓷基片的生產工藝。

背景技術

氮化鋁是一種具有優良導熱性能、較低介電常數和介電損耗、高體積電阻率、無毒以及與硅相近的熱膨脹系數等優良綜合性能的新興陶瓷材料。氮化鋁陶瓷的理論熱導率高達320W/(m·K)，是傳統電子封裝基板氧化鋁的5-10倍，而且耐高溫和腐蝕，其綜合性能好于氧化鋁和氧化鈹陶瓷，是新一代半導體基片和電子原件封裝材料的首選，在電子工業領域的應用前景十分廣闊。

隨著電子集成和封裝技術的快速發展，電子元器件和設備向小型化、微型化方向發展，使得氮化鋁陶瓷基片也朝超薄方向發展。流延成型工藝是目前生產氮化鋁陶瓷薄片的主要方法，該工藝是在陶瓷粉料中加入溶劑、分散劑、粘結劑、增塑劑等成分，球磨得到穩定、均一的陶瓷漿料，陶瓷漿料經過脫泡處理后在流延機上進行流延，干燥后形成一層坯膜，坯膜按照需要的尺寸進行切割，并進行排膠、燒結，得到陶瓷薄片。但是由于流延成型工藝要求陶瓷漿料的流動性好，因此陶瓷漿料中的有機物含量高，坯片密度低，排膠、燒結過程中坯片收縮嚴重，而且坯片越薄越容易變形開裂，影響產品的質量。因此，如何制備出厚度薄、導熱性好的高品質氮化鋁陶瓷基片是個技術難點，亟待本領域技術人員解決。

發明內容

因此，針對上述現有技術的不足，本發明提供一種超薄氮化鋁陶瓷基片的生產工藝，獲得的氮化鋁陶瓷基片厚度超薄、導熱性好、抗彎強度高。

為達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種超薄氮化鋁陶瓷基片的生產工藝，包括以下步驟：

將氮化鋁粉體、復合燒結助劑、UV單體、活性稀釋劑、光引發劑、分散劑、硅烷偶聯劑混合均勻，然后采用真空脫泡機對球磨后的物料進行抽真空脫泡，得到陶瓷漿料；所述氮化鋁粉體的純度為99.9％，由微米級氮化鋁和納米級氮化鋁組成，其中微米級氮化鋁的平均粒徑為1-3μm，所述微米級氮化鋁占氮化鋁粉體總質量的95-99％，所述納米級氮化鋁的平均粒徑為40-150nm；

所述陶瓷漿料在流延機上流延后，通過紫外照射引發聚合反應，漿料原位固化成型，得到陶瓷生坯，再將陶瓷生坯用模具切成需要的形狀和尺寸，得到陶瓷坯片；

在陶瓷坯片表面敷一層隔粘粉，將陶瓷坯片進行疊層后放入排膠爐內進行排膠；

排膠后的陶瓷坯片在氮氣氣氛保護下進行熱壓燒結，燒結后冷卻至室溫，再進行除粉拋光工藝，即得到超薄氮化鋁陶瓷基片。

進一步的改進是：所述氮化鋁粉體、復合燒結助劑、UV單體、活性稀釋劑、光引發劑、分散劑、硅烷偶聯劑的質量比為80-90:1.6-4:7-12:10-16:0.1-0.3:2-5:0.8-1.5。

進一步的改進是：所述復合燒結助劑為CaCO₃-YF₃-La₂O₃-Dy₂O₃四元體系。