CN105367072A - 一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 - Google Patents
一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105367072A CN105367072A CN201510706735.0A CN201510706735A CN105367072A CN 105367072 A CN105367072 A CN 105367072A CN 201510706735 A CN201510706735 A CN 201510706735A CN 105367072 A CN105367072 A CN 105367072A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit board
- silicon carbide
- preparation
- aluminium nitride
- ball milling
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料,该材料将氮化铝和碳化硅粉体混合使用,具备高的导热和环保性,而以季铵盐离子液体、无水乙醇、异己二醇制备的复合溶剂较之传统的有机溶剂表面张力更低,浸润性更佳,且具备一定的粘度和活性,得到的复合醇基流延浆料气泡少,流动性好,粉体间形成了稳定的互穿网络结构,成型更快更稳定,坯体烧结稳定性更佳,加入的纳米陶瓷粉透明液体有显著的增韧补强效果,能提高基片的烧结致密度和表面光洁度,再结合烧结助剂及其它原料,使得制备得到的材料强度高,抗裂耐温,绝缘安全,导热快速高效,可广泛的用做多种电路板基板。
Description
技术领域
本发明涉及电路板用陶瓷基板材料技术领域,尤其涉及一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法。
背景技术
随着电子元器件功率和密度的增大,致使单位体积发热量也随之增加,对电路基板的综合性能要求越来越高,其中陶瓷基板具备良好的综合性能,在绝缘性、导热性以及热膨胀性、化学稳定性等方面表现突出,逐渐被广泛的应用于基板材料中,其中沿用较久的主要是以氧化铝、氧化铍作为基板原料,然而这两种材料存在热导率低、有毒等缺陷,应用受到限制,反之以氮化铝、碳化硅作为基板材料在使用性能上则具有较为明显的优势。
虽然氮化铝、碳化硅陶瓷基板的应用前景广阔,然而在实际生产过程中存在原料价格较为昂贵、高温烧结致密度低、生产过程繁琐、原料利用率低、实际导热率不尽如人意等等问题,制约着这类材料的大规模使用,急需从原料配制及生产工艺上做进一步的改进。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料,该材料由以下重量份的原料制成:氮化铝60-70、碳化硅15-20、季铵盐类离子液体10-15、无水乙醇适量、纳米陶瓷粉透明液体6-10、纳米碳酸钙8-10、磷酸钙1-2、硅烷偶联剂kh5501-2、异己二醇4-5、聚乙二醇2-3、烧结助剂6-8。
所述的一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料,所述的烧结助剂由以下重量份的原料制成:高纯硼粉2-3、冰晶石粉4-5、纳米氮化铝10-15、固含量为25-30%的氧化铝溶胶10-15、乙酸0.01-0.02,烧结助剂的制备方法为:将所有原料全部投入球磨罐中,密闭滚动球磨10-12h,球磨结束后将混合浆料取出,放入真空干燥烘箱中干燥,干燥温度为80-100℃,完全干燥后冷却至室温,所得粉体球磨分散成粉体即得。
所述的一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法,所述的制备方法为:
(1)先将氮化铝、碳化硅、纳米碳酸钙、磷酸钙、季铵盐离子液体、硅烷偶联剂kh550、烧结助剂混合后球磨分散20-25h,随后加入其它剩余成分,继续球磨分散10-12h,所得浆料的粘度控制在15000-20000cps,最后将所得浆料经过真空除泡处理后备用;
(2)将上述制备的浆料经流延成型机,流延得到所需厚度的坯体,所得坯体在500-600℃条件下热处理2-3h后将坯体送入真空电阻炉中,并在氮气和氢气混合气体氛围下以1505-1600℃的温度烧结3-4h,即得所述复合基板材料,其中氮气和氢气的流量比为1:0.5-1。
本发明将氮化铝和碳化硅粉体混合使用,综合两者的优点,具备高的导热和环保性,而以季铵盐离子液体、无水乙醇、异己二醇制备的复合溶剂较之传统的有机溶剂表面张力更低,浸润性更佳,且具备一定的粘度和活性,得到的复合醇基流延浆料气泡少,流动性好,粉体间形成了稳定的互穿网络结构,成型更快更稳定,坯体烧结稳定性更佳,加入的纳米陶瓷粉透明液体有显著的增韧补强效果,能提高基片的烧结致密度和表面光洁度,再结合烧结助剂及其它原料,使得制备得到的材料强度高,抗裂耐温,绝缘安全,导热快速高效,可广泛的用做多种电路板基板。
具体实施方式
该实施例的材料由以下重量份的原料制成:氮化铝60、碳化硅15、季铵盐类离子液体12、无水乙醇适量、纳米陶瓷粉透明液体6、纳米碳酸钙8、磷酸钙1、硅烷偶联剂kh5501、异己二醇4、聚乙二醇2、烧结助剂6。
其中烧结助剂由以下重量份的原料制成:高纯硼粉2、冰晶石粉4、纳米氮化铝10、固含量为25%的氧化铝溶胶10、乙酸0.01,烧结助剂的制备方法为:将所有原料全部投入球磨罐中,密闭滚动球磨10h,球磨结束后将混合浆料取出,放入真空干燥烘箱中干燥,干燥温度为80℃,完全干燥后冷却至室温,所得粉体球磨分散成粉体即得。
该实施例材料的制备方法为:
(1)先将氮化铝、碳化硅、纳米碳酸钙、磷酸钙、季铵盐离子液体、硅烷偶联剂kh550、烧结助剂混合后球磨分散20h,随后加入其它剩余成分,继续球磨分散10h,所得浆料的粘度控制在15000cps,最后将所得浆料经过真空除泡处理后备用;
(2)将上述制备的浆料经流延成型机,流延得到厚度为3mm的坯体,所得坯体在500℃条件下热处理2h后将坯体送入真空电阻炉中,并在氮气和氢气混合气体氛围下以1550℃的温度烧结3h,即得所述复合基板材料,其中氮气和氢气的流量比为1:0.5。
该实施例制得的基板的性能测试结构为:
体积密度:3.72g/cm3;弯曲强度:564MPa;热导率:170.5(W/m.k)。
Claims (3)
1.一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料,其特征在于,该材料由以下重量份的原料制成:氮化铝60-70、碳化硅15-20、季铵盐类离子液体10-15、无水乙醇适量、纳米陶瓷粉透明液体6-10、纳米碳酸钙8-10、磷酸钙1-2、硅烷偶联剂kh5501-2、异己二醇4-5、聚乙二醇2-3、烧结助剂6-8。
2.如权利要求1所述的一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料,其特征在于,所述的烧结助剂由以下重量份的原料制成:高纯硼粉2-3、冰晶石粉4-5、纳米氮化铝10-15、固含量为25-30%的氧化铝溶胶10-15、乙酸0.01-0.02,烧结助剂的制备方法为:将所有原料全部投入球磨罐中,密闭滚动球磨10-12h,球磨结束后将混合浆料取出,放入真空干燥烘箱中干燥,干燥温度为80-100℃,完全干燥后冷却至室温,所得粉体球磨分散成粉体即得。
3.如权利要求1所述的一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法,其特征在于,所述的制备方法为:
(1)先将氮化铝、碳化硅、纳米碳酸钙、磷酸钙、季铵盐离子液体、硅烷偶联剂kh550、烧结助剂混合后球磨分散20-25h,随后加入其它剩余成分,继续球磨分散10-12h,所得浆料的粘度控制在15000-20000cps,最后将所得浆料经过真空除泡处理后备用;
(2)将上述制备的浆料经流延成型机,流延得到所需厚度的坯体,所得坯体在500-600℃条件下热处理2-3h后将坯体送入真空电阻炉中,并在氮气和氢气混合气体氛围下以1505-1600℃的温度烧结3-4h,即得所述复合基板材料,其中氮气和氢气的流量比为1:0.5-1。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510706735.0A CN105367072A (zh) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | 一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510706735.0A CN105367072A (zh) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | 一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105367072A true CN105367072A (zh) | 2016-03-02 |
Family
ID=55369777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510706735.0A Pending CN105367072A (zh) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | 一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105367072A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106220185A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-12-14 | 合肥毅创钣金科技有限公司 | 一种含纳米氧化锌的低温烧结大功率led散热陶瓷基板 |
CN107445624A (zh) * | 2017-09-07 | 2017-12-08 | 张家港市山牧新材料技术开发有限公司 | 一种氮化铝‑碳化硅复合陶瓷粉体的制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100999411A (zh) * | 2006-12-30 | 2007-07-18 | 浙江大学 | 一种氮化铝增强碳化硅陶瓷及其制备方法 |
CN102826853A (zh) * | 2012-09-04 | 2012-12-19 | 福建华清电子材料科技有限公司 | 一种高强度氮化铝陶瓷基板及其制造方法 |
CN104130749A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-11-05 | 长兴欧利雅磨具磨料厂 | 一种氧化硅抛光磨料的加工工艺 |
CN104628388A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-05-20 | 安徽省和翰光电科技有限公司 | 一种高导热碳化硅陶瓷材料及其制备方法 |
-
2015
- 2015-10-27 CN CN201510706735.0A patent/CN105367072A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100999411A (zh) * | 2006-12-30 | 2007-07-18 | 浙江大学 | 一种氮化铝增强碳化硅陶瓷及其制备方法 |
CN102826853A (zh) * | 2012-09-04 | 2012-12-19 | 福建华清电子材料科技有限公司 | 一种高强度氮化铝陶瓷基板及其制造方法 |
CN104130749A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-11-05 | 长兴欧利雅磨具磨料厂 | 一种氧化硅抛光磨料的加工工艺 |
CN104628388A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-05-20 | 安徽省和翰光电科技有限公司 | 一种高导热碳化硅陶瓷材料及其制备方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106220185A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-12-14 | 合肥毅创钣金科技有限公司 | 一种含纳米氧化锌的低温烧结大功率led散热陶瓷基板 |
CN107445624A (zh) * | 2017-09-07 | 2017-12-08 | 张家港市山牧新材料技术开发有限公司 | 一种氮化铝‑碳化硅复合陶瓷粉体的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105384441A (zh) | 一种纳米二氧化钛增韧的高致密度氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 | |
CN105384444A (zh) | 一种含纳米碳球的高导热氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 | |
CN102531392B (zh) | 一种低温共烧陶瓷材料及其制备方法 | |
CN108002822B (zh) | 硅铝空心球隔热制品及其制备方法 | |
CN104591702B (zh) | 一种led用高抗热震氧化铝陶瓷基板及制造方法 | |
CN106467396A (zh) | 一种不易变形的大尺寸氮化铝陶瓷基板的制备方法 | |
CN105367075A (zh) | 一种纳米氮化硼增强的高导热氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 | |
CN105236942A (zh) | 一种高导热陶瓷基片材料及其制备方法 | |
CN105384442A (zh) | 一种自润滑的高导热氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 | |
CN104944972A (zh) | 耐火纤维板 | |
CN105367072A (zh) | 一种高致密度抗裂的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 | |
CN105367061A (zh) | 一种纳米二硅化钼增强的高导热碳化硅基陶瓷电路板基板材料及其制备方法 | |
CN111253144A (zh) | 掺钛二氧化硅气凝胶/纤维复合材料的制备方法 | |
CN105384443A (zh) | 一种致密高稳定性的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 | |
CN105367101A (zh) | 一种纳米金刚石增强的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 | |
CN105367069A (zh) | 一种含白炭黑的经济高效强韧氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 | |
CN108115798B (zh) | 一种地暖用多层实木复合地板的加工设备及加工方法 | |
CN105367110A (zh) | 一种硫酸钙晶须弥散增强的高导热氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 | |
CN105367103A (zh) | 一种纳米硼纤维增强的高弹氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 | |
CN105367076A (zh) | 一种高韧低膨胀系数的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 | |
CN115259889B (zh) | 一种多孔碳化硅陶瓷及其制备方法和应用、铝碳化硅复合材料 | |
CN105367073A (zh) | 一种纳米羟基磷灰石改性的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 | |
CN109679098B (zh) | 石榴型闭孔二氧化硅-含氟聚苯并二噁唑复合薄膜的制备方法 | |
CN105367100A (zh) | 一种防腐蚀高致密度纳米氮化钛增强的氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 | |
CN105367068A (zh) | 一种含微晶陶瓷粉的高致密高导热氮化铝-碳化硅复合电路板基板材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160302 |