CN104617204B - 一种碳化硅基电路板及其制备方法 - Google Patents

一种碳化硅基电路板及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104617204B
CN104617204B CN201510023661.0A CN201510023661A CN104617204B CN 104617204 B CN104617204 B CN 104617204B CN 201510023661 A CN201510023661 A CN 201510023661A CN 104617204 B CN104617204 B CN 104617204B
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon carbide
circuit board
based circuit
preparation
carbide ceramics
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510023661.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104617204A (zh
Inventor
曾清隆
陈泽同
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LONGKE ELECTRONIC (HUIYANG) CO Ltd
Original Assignee
LONGKE ELECTRONIC (HUIYANG) CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LONGKE ELECTRONIC (HUIYANG) CO Ltd filed Critical LONGKE ELECTRONIC (HUIYANG) CO Ltd
Priority to CN201510023661.0A priority Critical patent/CN104617204B/zh
Publication of CN104617204A publication Critical patent/CN104617204A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104617204B publication Critical patent/CN104617204B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

本发明涉及一种碳化硅基电路板，包括碳化硅陶瓷基板和印制在所述碳化硅陶瓷基板一面或两面的金属线路图；所述碳化硅基电路板的制备方法包括配料步骤、压制成型步骤、烧结步骤、加工清洗步骤、网印步骤和还原步骤；本发明提供的碳化硅基电路板将线路板与散热板合二为一，节省资源，该碳化硅基电路板具有散热功效高、散热均匀性好、价格便宜、可用于大功率器件等优点，且具有一定的电磁防护功能；所述碳化硅基电路板的制备方法工艺简单、节省材料、安全环保、极大地降低了生产加工成本，为LED产业和电子整机企业节省工时。

Description

一种碳化硅基电路板及其制备方法
技术领域
本发明涉及电路板设计技术领域，具体涉及一种碳化硅基电路板及其制备方法。
背景技术
碳化硅(SiC)半导体陶瓷材料于上世纪初被发现后，在过电压防护领域中被广泛用于制作避雷器、防护元件等器件，在电高温领域被用作发热元件。由于SiC的非线性系数a值小、电压梯度低、材料消耗大等原因，自上世纪70年代，在过电压防护领域中逐步被氧化锌取代，但又由于碳化硅(SiC)材料比重轻(约1.7左右)、导热性能好、价格低廉、工艺成熟，并且在半导化以前又有良好的絶缘性能，并具有一定的电磁防护功能，因此，基于碳化硅(SiC)材料上述特性可制作性能良好的散热板。然而现有技术中常规做法是将功率元件焊贴在PCB板上，再将PCB板胶贴在各种材质(如铝型材、氧化铝、石墨稀、碳化硅等)的散热板上形成整体件，现有技术存在着制备工艺较复杂、浪费材料、污染环境(常规PCB板制作中的腐蚀液污染)等缺陷，而且制备的电路板散热功效较低，价格较贵。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足提供一种碳化硅基电路板及其制备方法，使得制备的碳化硅基电路板散热功效高，生产成本低、安全环保，且简化制备工艺、节约材料。
为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：
本发明提供一种碳化硅基电路板，包括碳化硅陶瓷基板和印制在所述碳化硅陶瓷基板一面或两面的金属线路图。
进一步地，当在所述碳化硅陶瓷基板的两面印制有金属线路图时，印制在所述碳化硅陶瓷基板两面的金属线路图相同或者不相同。
进一步地，当在所述碳化硅陶瓷基板的一面印制有金属线路图时，所述碳化硅陶瓷基板的另一面作为散热面被设置为平面、曲线面、多半球体面或多三角锥体面。
进一步地，所述碳化硅陶瓷基板的外部尺寸及形状和其上设置的孔槽的形状根据应用需求设置。
本发明还提供一种碳化硅基电路板的制备方法，包括：
配料步骤：将80-95％的研磨后形成的碳化硅微粒与20--5％的玻璃釉搅拌混合，加入粘合剂后进行喷雾造粒，形成碳化硅陶瓷粉体；
压制成型步骤：按需求的外部形状和孔槽形状选用对应的压制成型模具将所述碳化硅陶瓷粉体压制成型为碳化硅陶瓷块；
烧结步骤：将成型后的碳化硅陶瓷块送入烧结炉中烧结，形成碳化硅陶瓷基板；
加工清洗步骤：对于成型模具无法加工的碳化硅陶瓷基板的部位，用机械或激光方法进行加工，加工完毕进行清洗；
网印步骤：将按需求制好的线路丝网上入网印机，用金属浆料将网板上的线路图案印制在己加工并清洗干净的碳化硅基板面上，送入烘干炉中烘干；如制作双面碳化硅基电路板，重复该网印步骤印制碳化硅基板的另一面，送入烘干炉中烘干；
还原步骤：将印制好并烘干的碳化硅基板送入还原炉中还原，出炉冷却后形成碳化硅基电路板。
进一步地，在压制成型步骤中，所述碳化硅陶瓷块的形状为圆形，椭圆形，矩形或多边形，所述碳化硅陶瓷块的压制厚度为0.8mm--8mm，为增加散热面积，所述碳化硅陶瓷块的散热面为平面、曲线面、多半球体面或多三角锥体面。
进一步地，在烧结步骤中，烧结炉的温度设置为800℃--1200℃。
进一步地，在烧结步骤前，还包括将成型后的碳化硅陶瓷块送入排胶炉中排胶，排胶炉的温度设置为400℃--700℃。
进一步地，在还原步骤中，还原炉的温度设置为400℃--800℃，还原时间为10--180分钟。
进一步地，网印步骤中的金属浆料釆用银、锡、镍、铜或铝制作的浆料。
本发明的有益效果在于：本发明所提供的一种碳化硅基电路板将线路板与散热板合二为一，节省资源，该碳化硅基电路板具有散热功效高、生产成本低、可用于大功率器件等优点，且具有一定的电磁防护功能，本发明所提供的碳化硅基电路板制备方法工艺简单、节省材料、安全环保、极大地降低了生产加工成本，为LED产业和电子整机企业节省工时。
附图说明
图1为本发明提供的碳化硅基电路板的第一种实施结构的主视图；
图2为本发明提供的碳化硅基电路板的第一种实施结构的后视图；
图3为本发明提供的碳化硅基电路板的第二种实施结构的主视图；
图4为本发明提供的碳化硅基电路板的第二种实施结构的后视图；
图5为本发明提供的碳化硅基曲线面单面电路板的结构示意图；
图6为本发明提供的碳化硅基多半球体面单面电路板的结构示意图；
图7为本发明提供的碳化硅基多三角锥体面单面电路板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
本发明提供的一种碳化硅基电路板及其制备方法的实施方式通过以下实施例进行说明：
本发明实施例提供一种碳化硅基电路板，包括碳化硅陶瓷基板1和印制在所述碳化硅陶瓷基板一面或两面的金属线路图2，当在所述碳化硅陶瓷基板的两面印制有金属线路图时，印制在所述碳化硅基板两面的金属线路图相同或者不相同，双面印制金属线路图的碳化硅陶瓷基板适用于中小功率器件散热需求。所述碳化硅基板可以根据器件散热要求做成不同的形状、厚度、体积、表面积等，图1至图4所示为两种不同形状的SiC基板结构，在第一种SiC基板上设有凹槽3，在第二种基板上设置有凹槽3和孔4。
当在所述碳化硅陶瓷基板的一面印制有金属线路图时，所述碳化硅陶瓷基板的另一面作为散热面被设置为平面、曲线面、多半球体面或多三角锥体面等。图5、6、7分别示出了所述碳化硅陶瓷基板的散热面分别为曲线面、球体面和三角锥体面的形状结构，单面印制金属线路图的碳化硅陶瓷基板适用于大功率器件散热需求。
本发明实施例又提供一种碳化硅基电路板的制备方法，包括以下步骤：
配料步骤：本实施例中选用85％的研磨后形成的碳化硅微粒与15％的玻璃釉搅拌混合，加入粘合剂后进行喷雾造粒，形成碳化硅陶瓷粉体；
压制成型步骤：按需求的外部形状和孔槽形状选用对应的压制成型模具将所述碳化硅陶瓷粉体压制成型为碳化硅陶瓷块，对于所述碳化硅陶瓷块的压制厚度本实施例选为4mm；在本实施例中，压制成型模具可选用圆形、椭圆形、矩形、多边形等形状，还可选用具有单圆孔、多圆孔、矩形孔、凹槽等的模具。为增加散热面积，可采用特定形状的模具将所述碳化硅陶瓷块的散热面设置为平面、曲线面、多半球体面或多三角锥体面等。
烧结步骤：将成型后的碳化硅陶瓷块送入烧结炉中烧结，形成碳化硅陶瓷基板，烧结炉的温度设置为900℃，在烧结过程中直接进行了排胶，还可在该烧结步骤之前，将成型后的碳化硅陶瓷块送入排胶炉中排胶，排胶炉的温度设置为500℃。
加工清洗步骤：对于成型模具无法加工的碳化硅陶瓷基板的部位，用机械或激光方法进行加工，加工完毕进行清洗；
网印步骤：将按需求制好的线路丝网(网目视使用浆料不同而不同，一般为80--500目)上入网印机，用金属浆料(如银浆、锡浆、镍浆、铜浆、或铝浆等)将网板上的线路图案印制在己加工并清洗干净的碳化硅基板面上，送入烘干炉中烘干；如制作双面碳化硅基电路板，重复该网印步骤印制碳化硅基板的另一面，送入烘干炉中烘干；
还原步骤：将印制好并烘干的碳化硅基板送入还原炉中还原，出炉冷却后形成碳化硅基电路板，本实施例中还原炉的温度设置为500℃，还原时间为60分钟。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种碳化硅基电路板的制备方法，其特征在于，包括：
配料步骤：将80-95％的研磨后形成的碳化硅微粒与20--5％的玻璃釉搅拌混合，加入粘合剂后进行喷雾造粒，形成碳化硅陶瓷粉体；
压制成型步骤：按需求的外部形状和孔槽形状选用对应的压制成型模具将所述碳化硅陶瓷粉体压制成型为碳化硅陶瓷块；
烧结步骤：将成型后的碳化硅陶瓷块送入烧结炉中烧结，形成碳化硅陶瓷基板；
加工清洗步骤：对于成型模具无法加工的碳化硅陶瓷基板的部位，用机械或激光方法进行加工，加工完毕进行清洗；
网印步骤：将按需求制好的线路丝网上入网印机，用金属浆将网板上的线路图案印制在己加工并清洗干净的碳化硅基板面上，送入烘干炉中烘干；如制作双面碳化硅基电路板，重复该网印步骤印制碳化硅基板的另一面，送入烘干炉中烘干；
还原步骤：将印制好并烘干的碳化硅基板送入还原炉中还原，出炉冷却后形成碳化硅基电路板。
2.根据权利要求1所述的碳化硅基电路板的制备方法，其特征在于：
在压制成型步骤中，所述碳化硅陶瓷块的形状为圆形，椭圆形，矩形或多边形，所述碳化硅陶瓷块的压制厚度为0.8mm--8mm，所述碳化硅陶瓷块的散热面为平面、曲线面、多半球体面或多三角锥体面。
3.根据权利要求1所述的碳化硅基电路板的制备方法，其特征在于：
在烧结步骤中，烧结炉的温度设置为800℃--1200℃。
4.根据权利要求1所述的碳化硅基电路板的制备方法，其特征在于：
在烧结步骤前，还包括将成型后的碳化硅陶瓷块送入排胶炉中排胶，排胶炉的温度设置为400℃--700℃。
5.根据权利要求1所述的碳化硅基电路板的制备方法，其特征在于：
在还原步骤中，还原炉的温度设置为400℃--800℃，还原时间为10--180分钟。
6.根据权利要求1所述的碳化硅基电路板的制备方法，其特征在于：
网印步骤中的金属浆料釆用银、锡、镍、铜或铝制作的浆料。
CN201510023661.0A 2015-01-16 2015-01-16 一种碳化硅基电路板及其制备方法 Active CN104617204B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510023661.0A CN104617204B (zh) 2015-01-16 2015-01-16 一种碳化硅基电路板及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510023661.0A CN104617204B (zh) 2015-01-16 2015-01-16 一种碳化硅基电路板及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104617204A CN104617204A (zh) 2015-05-13
CN104617204B true CN104617204B (zh) 2017-07-14

Family

ID=53151558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510023661.0A Active CN104617204B (zh) 2015-01-16 2015-01-16 一种碳化硅基电路板及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104617204B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106658954B (zh) * 2016-09-14 2019-10-08 长沙市西欧电子科技有限公司 一种带电路凹槽的陶瓷基板及其制备方法
CN109824367A (zh) * 2019-02-21 2019-05-31 国网河南省电力公司社旗县供电公司 一种碳化硅基复合电路板及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1977378A (zh) * 2004-09-14 2007-06-06 电气化学工业株式会社 铝－碳化硅质复合体
CN201487854U (zh) * 2009-07-08 2010-05-26 庄育丰 高热导led灯
CN101801886A (zh) * 2007-04-24 2010-08-11 陶瓷技术股份公司 具有其表面已金属化的陶瓷体的结构部件
CN201556637U (zh) * 2009-04-16 2010-08-18 张成邦 一种大功率led封装基板
CN103360098A (zh) * 2012-04-05 2013-10-23 深圳光启创新技术有限公司 一种超材料基板及其制备方法
CN104103741A (zh) * 2014-07-02 2014-10-15 柳钊 一种以碳化硅陶瓷为散热器一体封装的led光源器件及其制备方法
CN204424250U (zh) * 2015-01-16 2015-06-24 隆科电子(惠阳)有限公司 一种碳化硅基电路板

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1977378A (zh) * 2004-09-14 2007-06-06 电气化学工业株式会社 铝－碳化硅质复合体
CN101801886A (zh) * 2007-04-24 2010-08-11 陶瓷技术股份公司 具有其表面已金属化的陶瓷体的结构部件
CN201556637U (zh) * 2009-04-16 2010-08-18 张成邦 一种大功率led封装基板
CN201487854U (zh) * 2009-07-08 2010-05-26 庄育丰 高热导led灯
CN103360098A (zh) * 2012-04-05 2013-10-23 深圳光启创新技术有限公司 一种超材料基板及其制备方法
CN104103741A (zh) * 2014-07-02 2014-10-15 柳钊 一种以碳化硅陶瓷为散热器一体封装的led光源器件及其制备方法
CN204424250U (zh) * 2015-01-16 2015-06-24 隆科电子(惠阳)有限公司 一种碳化硅基电路板

Also Published As

Publication number Publication date
CN104617204A (zh) 2015-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102664057B (zh) 一种片式陶瓷电容器表层电极用导电铜浆料及其制备方法
CN101321415A (zh) 基于氮化铝微晶陶瓷基板的稀土厚膜电路电热元件及其制备工艺
CN104093271B (zh) 一种减小ltcc基板与金属底板焊接空洞的方法及ltcc基板结构
JP2013541812A (ja) セラミックガラスを利用した面状発熱体
CN104505137A (zh) 一种导电铜浆及其制备方法和用途
CN107995781A (zh) 一种氮化铝陶瓷电路板及制备方法
CN104822223A (zh) 一种陶瓷基电路板及其制备方法
CN102271456B (zh) 一种导热陶瓷基印刷电路板及其制备方法
CN102185009A (zh) 晶体硅太阳能电池的丝网印刷烧结方法和系统
CN104617204B (zh) 一种碳化硅基电路板及其制备方法
CN209643853U (zh) 一种液体高导通多孔加热组件及电子烟
JP2008108716A (ja) 低温焼成用導電性ペースト組成物
CN106800403A (zh) 一种导热陶瓷的制备方法
CN106145952B (zh) 高绝缘碳化硅陶瓷基板与碳化硅基电路板及其制备方法
CN107852827A (zh) 陶瓷电路板的制造方法
CN107263671B (zh) 一种双晶须复合改性耐收缩型氮化铝基片的制备方法
RU2711239C2 (ru) Способ металлизации керамики с помощью металлизированной ленты
CN103313509A (zh) 一种金属基导电线路板及其制作方法
CN204424250U (zh) 一种碳化硅基电路板
CN106658954B (zh) 一种带电路凹槽的陶瓷基板及其制备方法
CN103996433B (zh) 一种含磷铜合金电路板导电银浆及其制备方法
CN108155103A (zh) 一种氮化铝陶瓷覆铜基板及其制备方法
US10113073B2 (en) Dielectric thick film ink
CN106601331A (zh) 一种具有低tcr值的高温无铅钌浆及其制备方法
CN107086056A (zh) 用于无网结网版印刷的正面银导电浆料的制备与印刷工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant