本发明涉及一种陶瓷基片及其制备方法，具体涉及一种氮化铝陶瓷基片及其制备方法。
背景技术：
以半导体技术为核心技术的信息技术给人类的日常生活带来极大的变化,5g通信技术的发展对电子元器件封装材料和技术带来更高的要求.
随着电子元器件功率密度的增大,陶瓷基板的应用越来越广泛.目前普遍使随着电子元器件功率密度的增大,陶瓷基板的应用越来越广泛.目前普遍使用氧化铝、氧化铍以及氮化硅、莫来石陶瓷基板已经满足不了5g通信技术对高导热、高绝缘、以及抗高温腐蚀的需求，氮化铝陶瓷基板因其高导热性，无毒，优异的绝缘性能，原料来源广泛,工艺性好,以及耐高温腐蚀而成为5g通信领域最理想高导热陶瓷基板。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种具有高密度、高导热性、高绝缘性、耐高温腐蚀、无毒、加工性能优良等优点的氮化铝陶瓷基片及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种氮化铝陶瓷基片的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将高岭土和白云石混合均匀，在空气气氛中煅烧，得到混合粉体a；
(2)将氮化铝粉体、萤石、氧化铈粉体与步骤(1)所得混合粉体a混合均匀，得到混合粉体b，进行球磨；
(3)将硝酸铁粉体、氯化铵粉体与球磨后的混合粉体b混合均匀，得到混合粉体c；
(4)将聚乙烯醇与混合粉体c混合均匀，得到混合粉体d；
(5)将步骤(4)所得混合粉体d加压成型，然后在真空中烧结，得到所述氮化铝陶瓷基片。
本发明从目前5g通信发展和大规模集成电路发展对高导热性、高绝缘性、低介电常数、耐腐蚀性陶瓷基板需求出发，通过选用氮化铝粉体，添加适当的助溶剂，选用静压烧结相结合的方法制备出高密度、高导热性、高绝缘性、耐高温腐蚀、无毒、加工性能优良的氮化铝陶瓷基板，满足5g通信、大规模集成电路等行业需求。
本发明制备方法原料来源广，原材料无毒，性能稳定。
作为本发明所述氮化铝陶瓷基片的制备方法的优选实施方式，所述氮化铝陶瓷基片的制备方法中，包括下述重量份的制备原料：高岭土8-12份，白云石2-4份，氮化铝粉体78-82份，萤石0.5-1份，氧化铈粉体0.5-1份，硝酸铁粉体0.8-1.2份，氯化铵粉体0.8-1.2份，聚乙烯醇4-6份。
作为本发明所述氮化铝陶瓷基片的制备方法的优选实施方式，所述氮化铝陶瓷基片的制备方法中，包括下述重量份的制备原料：高岭土10份，白云石2份，氮化铝粉体80份，萤石0.5份，氧化铈粉体0.5份，硝酸铁粉体1份，氯化铵粉体1份，聚乙烯醇5份。
作为本发明所述氮化铝陶瓷基片的制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，在空气气氛中煅烧的条件为：在空气气氛中从室温升温到850-950℃，升温速率为8-12℃/min，保温40-80min后，再以4-6℃/min的升温速率升温到1000-1200℃，保温100-140min。
作为本发明所述氮化铝陶瓷基片的制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，在空气气氛中煅烧的条件为：在空气气氛中从室温升温到900℃，升温速率为10℃/min，保温60min后，再以5℃/min的升温速率升温到1100℃，保温120min。
作为本发明所述氮化铝陶瓷基片的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，采用行星球磨机进行球磨。
作为本发明所述氮化铝陶瓷基片的制备方法的优选实施方式，所述步骤(5)中，加压成型的压力为100mpa，时间为2min。
作为本发明所述氮化铝陶瓷基片的制备方法的优选实施方式，所述步骤(5)中，在真空中烧结的条件为：在真空中，以4-6℃/min的升温速率升温到550-650℃，保温50-70min，然后以8-12℃/min的升温速率升温到1500-1700℃，保温220-260min。
作为本发明所述氮化铝陶瓷基片的制备方法的优选实施方式，所述步骤(5)中，在真空中烧结的条件为：在真空中，以5℃/min的升温速率升温到600℃，保温60min，然后以10℃/min的升温速率升温到1600℃，保温240min。
另外，本发明还提供了采用上述方法制备得到的氮化铝陶瓷基片。本发明的氮化铝陶瓷基片具有高密度、高导热性、高绝缘性、耐高温腐蚀、无毒、加工性能优良等优点。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明制备原料来源广泛，制备工艺简单可控；
(2)本发明制备的氮化铝陶瓷基片具有高密度，高导热率，高绝缘性，低介电常数，无毒，加工性能好，耐高温腐蚀等优异性能。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明氮化铝陶瓷基片及其制备方法的一种实施例，本实施例所述氮化铝陶瓷基片的制备方法为：
(1)将10份高岭土，2份白云石混合均匀后倒入刚玉坩埚，然后将坩埚置于马弗炉内，在空气气氛中从室温升温到900℃，升温速率为10℃/min,保温60min后，再以5℃/min升温速率升温到1100℃，保持该温度120min后随炉降温，得到混合粉体a；
(2)称取80份氮化铝粉体，0.5份萤石，0.5份氧化铈粉体倒入混合粉体a，混合均匀后得到混合粉体b,将混合粉体b置于球磨机刚玉缸体内，用行星球磨机球磨60min，再称取1份硝酸铁粉体,1份氯化铵粉体倒入上述粉体，用玻璃棒搅拌均匀后即得到混合粉体c；
(3)称取5份聚乙烯醇，倒入混合粉体c均匀混合后即可得到粉体d；
(4)将混合粉体d置于干压磨具内，采用单向加压成型，保持压力为100mpa，保持上述压力状况2min，即可得到成型块；
(5)将上述成型块置于真空烧结炉内，以5℃/min升温速率升温到600℃，保持该温度60min，然后以10℃/min升温速率升温到1600℃，保持该温度240min，然后关闭电源，保持真空条件进行退火处理，到室温后即可得到高性能氮化铝陶瓷基片；
(6)上述真空炉冷却到室温后，取出氮化铝陶瓷基片，按要求进行包装。
实施例2
本发明氮化铝陶瓷基片及其制备方法的一种实施例，本实施例所述氮化铝陶瓷基片的制备方法为：
(1)将8份高岭土，4份白云石混合均匀后倒入刚玉坩埚，然后将坩埚置于马弗炉内，在空气气氛中从室温升温到850℃，升温速率为8℃/min,保温80min后，再以4℃/min升温速率升温到1000℃，保持该温度140min后随炉降温，得到混合粉体a；
(2)称取78份氮化铝粉体，1份萤石，1份氧化铈粉体倒入混合粉体a，混合均匀后得到混合粉体b,将混合粉体b置于球磨机刚玉缸体内，用行星球磨机球磨60min，再称取0.8份硝酸铁粉体,1.2份氯化铵粉体倒入上述粉体，用玻璃棒搅拌均匀后即得到混合粉体c；
(3)称取6份聚乙烯醇，倒入混合粉体c均匀混合后即可得到粉体d；
(4)将混合粉体d置于干压磨具内，采用单向加压成型，保持压力为100mpa，保持上述压力状况2min，即可得到成型块；
(5)将上述成型块置于真空烧结炉内，以4℃/min升温速率升温到550℃，保持该温度70min，然后以12℃/min升温速率升温到1700℃，保持该温度220min，然后关闭电源，保持真空条件进行退火处理，到室温后即可得到高性能氮化铝陶瓷基片；
(6)上述真空炉冷却到室温后，取出氮化铝陶瓷基片，按要求进行包装。
实施例3
本发明氮化铝陶瓷基片及其制备方法的一种实施例，本实施例所述氮化铝陶瓷基片的制备方法为：
(1)将12份高岭土，3份白云石混合均匀后倒入刚玉坩埚，然后将坩埚置于马弗炉内，在空气气氛中从室温升温到950℃，升温速率为12℃/min,保温40min后，再以6℃/min升温速率升温到1200℃，保持该温度100min后随炉降温，得到混合粉体a；
(2)称取82份氮化铝粉体，0.8份萤石，0.8份氧化铈粉体倒入混合粉体a，混合均匀后得到混合粉体b,将混合粉体b置于球磨机刚玉缸体内，用行星球磨机球磨60min，再称取1.2份硝酸铁粉体，0.8份氯化铵粉体倒入上述粉体，用玻璃棒搅拌均匀后即得到混合粉体c；
(3)称取4份聚乙烯醇，倒入混合粉体c均匀混合后即可得到粉体d；
(4)将混合粉体d置于干压磨具内，采用单向加压成型，保持压力为100mpa，保持上述压力状况2min，即可得到成型块；
(5)将上述成型块置于真空烧结炉内，以6℃/min升温速率升温到650℃，保持该温度50min，然后以8℃/min升温速率升温到1500℃，保持该温度260min，然后关闭电源，保持真空条件进行退火处理，到室温后即可得到高性能氮化铝陶瓷基片；
(6)上述真空炉冷却到室温后，取出氮化铝陶瓷基片，按要求进行包装。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。