一种氮化硅陶瓷覆铜基板及其制备方法与流程

本发明属于陶瓷基板，具体涉及一种氮化硅陶瓷覆铜基板及其制备方法。

背景技术：

1、随着社会的发展，覆铜陶瓷基板的需求越来越大，尤其是在高速发展的交通工具、尖端武器装备上，其应用广、需求大。

2、中国专利申请号为201910132532.3的发明专利申请，公开了一种覆铜氮化硅陶瓷基板及其制备方法。其公布的制备过程中，对制备条件要求较高，企业在制备该产品时，量产时间较久，且成品率不易控制。

3、因此需要设计一种性能优异，且制备过程中，操作新颖，工艺流程简便，适合量产的氮化硅陶瓷覆铜基板及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种性能优异，且制备过程中，操作新颖，工艺流程简便，适合量产的氮化硅陶瓷覆铜基板及其制备方法。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种氮化硅陶瓷覆铜基板，其包括陶瓷板和铜片，所述铜片覆盖于所述陶瓷基板表面。

4、进一步的，所述陶瓷板包括按照质量份数计的如下组分：氮化硅75～85份，氧化钇8～12份，氧化锆6～9份，氧化镁6～8份，粘结剂9～11份，分散剂6～8份，消泡剂9～12份，短切氧化铝纤维11～13份。

5、进一步的，所述粘结剂为按照质量份数计的如下组分：乙二醇二乙酸酯11～16份，四甲氧基硅烷6～10份。

6、所述的氮化硅陶瓷覆铜基板的制备方法，具体步骤如下：

7、s1、按照质量份数计，将所述氮化硅、氧化钇、氧化锆、氧化镁和短切氧化铝纤维混合，得混合料，然后将所得混合料进行球磨，得球磨料；

8、s2、将s1所得球磨料进行干燥，得干燥料，然后将干燥料和粘结、分散剂、消泡剂、短切氧化铝纤维混合均匀，得陶瓷浆料，把陶瓷浆料进行压制成型，再经过煅烧，冷却后即得陶瓷板；

9、s3、将预氧化的铜片置于压制成型的陶瓷板上，接着进行烧结，冷却后即得氮化硅陶瓷覆铜基板。

10、进一步的，s1所述球磨时，按照混合料:水:球＝1:1.1～1.2:1，转速为350～450r/min，所述球磨时间为24～48h。

11、进一步的，s2所述压制成型时，压力为200～210mpa，并保压2～3min。

12、进一步的，s3所述烧结温度为1100～1050℃，所述烧结时间为40～50min。

13、进一步的，所述煅烧温度为1300～1350℃，所述煅烧时间为2～3h。

14、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

15、第一、本发明的氮化硅陶瓷覆铜基板，为了提高整体的性能，从陶瓷板入手，以氮化硅为主要成分，配合氧化钇、氧化锆、氧化镁和短切氧化铝纤维作为固体添加剂，有效提高陶瓷板的强度。

16、第二、为了进一步提高陶瓷板的强度，利用乙二醇二乙酸酯和四甲氧基硅烷混合作为粘结剂，并利用分散剂和消泡剂有效提高陶瓷板的密度，再经过高温煅烧，冷却后制得的陶瓷板具有优异的强度；

17、第三、将制得的陶瓷板和铜片进行烧结后，两者制得的覆铜基板具有具有优异的热导率、抗弯强度及断裂性能，且，表面翘曲度低。

技术特征：

1.一种氮化硅陶瓷覆铜基板，其特征在于，其包括陶瓷板和铜片，所述铜片覆盖于所述陶瓷基板表面。

2.根据权利要求1所述的氮化硅陶瓷覆铜基板，其特征在于，所述陶瓷板包括按照质量份数计的如下组分：氮化硅75~85份，氧化钇8~12份，氧化锆6~9份，氧化镁6~8份，粘结剂9~11份，分散剂6~8份，消泡剂9~12份，短切氧化铝纤维11~13份。

3.根据权利要求2所述的氮化硅陶瓷覆铜基板，其特征在于，所述粘结剂为按照质量份数计的如下组分：乙二醇二乙酸酯11~16份，四甲氧基硅烷6~10份。

4.权利要求3所述的氮化硅陶瓷覆铜基板的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

5.根据权利要求4所述的氮化硅陶瓷覆铜基板的制备方法，其特征在于，s1所述球磨时，按照混合料:水:球=1:1.1~1.2:1，转速为350~450r/min，所述球磨时间为24~48h。

6.根据权利要求4所述的氮化硅陶瓷覆铜基板的制备方法，其特征在于，s2所述压制成型时，压力为200~210mpa，并保压2~3min。

7.根据权利要求4所述的氮化硅陶瓷覆铜基板的制备方法，其特征在于，s3所述烧结温度为1100~1050℃，所述烧结时间为40~50min。

8.根据权利要求6所述的氮化硅陶瓷覆铜基板的制备方法，其特征在于，所述煅烧温度为1300~1350℃，所述煅烧时间为2~3h。

技术总结
本发明公开了一种氮化硅陶瓷覆铜基板及其制备方法，属于陶瓷基板技术领域。其包括陶瓷板和铜片，所述铜片覆盖于所述陶瓷基板表面。陶瓷板包括如下组分：氮化硅、氧化钇、氧化锆、氧化镁、粘结剂、分散剂、消泡剂、短切氧化铝纤维。将预氧化的铜片置于压制成型的陶瓷板上，接着进行烧结，冷却后即得氮化硅陶瓷覆铜基板。制得的氮化硅陶瓷覆铜基板，具有优异的热导率、抗弯强度及断裂性能，且，表面翘曲度低。

技术研发人员：施纯锡,冯家伟
受保护的技术使用者：福建华清电子材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24