[发明专利]一种陶瓷基印制电路板及其制备工艺

说明书

本发明涉及一种陶瓷基印制电路板，包括从下至上依次贴合的陶瓷基板、覆铜层、覆合层；所述的陶瓷基板包括如下重量比的各组分：氧化铝：65~85份，氧化硅20~30份，碳化硅20~40份，氧化锰1~5份。还公开了其制备工艺。本发明达到的有益效果是：既能有效降低硬度又能保证良好热传递、降低加工成本。

技术领域

本发明涉及电路板制备技术领域，特别是一种陶瓷基印制电路板及其制备工艺。

背景技术

随着科技的发展，普通的树脂基板印制电路板，越来越无法满足需求。为了不断提高运算速度，芯片的晶体管密度也随之增加，因为如此随之而来的是，封装在载板上芯片的热效应也就因而提高，未出逐渐出现了陶瓷基板印制电路板。

对于陶瓷基板印制电路板而言，陶瓷基板本身的品质，直接影响到整个印制电路板的性能。对于普通陶瓷而言，导热系数通常在0.03W/m.K~2.00W/m.K之间，因为陶瓷的材质不是固定的，所以具体需要根据不同的材质标准、不同的使用目的等来决定。

现有的陶瓷基板中，多采用大量的氧化铝制成，有的含量甚至达到了92%~96%，之所以提高含量，是化学成分越复杂，杂质越多，热导率的降低越明显，这是因为添加了第二种成分和杂质破坏晶体的完整性，并容易引起或产生晶格畸变，畸变和位错，使晶体结构复杂。原始晶格产生了一种类似于热运动的附加“扰动”，从而引起了声子散射的增加。非简谐振动的增加，声子平均自由程减小，导热系数减小。因此采用高含量的氧化铝陶瓷以提高导热心性能。

但是这种氧化铝含量高的陶瓷难以加工，其硬度甚至接近刚玉，要达到到莫氏硬度九级耐磨性要与超硬合金相匹敌，远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能。因此只能采用激光进行加工，但是激光加工的成本极高；虽然能提高印制板品质，但是成本却无法降下来。

为此，研发一新型陶瓷基，在适当降低陶瓷基本身的基础上，通过结构增强其散热效果，从而利于机械加工，避免大量激光加工。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种既能有效降低硬度又能保证良好热传递、降低加工成本的陶瓷基印制电路板及其制备工艺。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种陶瓷基印制电路板，包括从下至上依次贴合的陶瓷基板、覆铜层、覆合层；

所述的陶瓷基板包括如下重量比的各组分：

氧化铝：65~85份，氧化硅20~30份，碳化硅20~40份，氧化锰1~5份。

优选地，所述的陶瓷基板包括如下重量比的各组分：

氧化铝：65~75份，氧化硅20~25份，碳化硅20~30份，氧化锰1~2份。

进一步地，所述的陶瓷基板的导热系数为50~70W/m·K，洛氏硬度为50~60HRA。即其导热系数要低于纯粹的氧化铝陶瓷，洛氏硬度也低于纯粹的氧化铝陶瓷。降低硬度是为了便于机械加工，降低成本，但不可避免地会带来导热系数的降低；为了避免导热系数达不到要求，因此通过添加氧化硅来增加玻璃相，玻璃体的平均自由程得到提高，让整个陶瓷基板的导热系数随温度的增加成比例地增加。

进一步地，所述的陶瓷基板包括陶瓷板A和陶瓷板B，陶瓷板A呈网孔状，两块陶瓷板B将多块网孔状的陶瓷板A夹持形成陶瓷基板。即通过结构进一步提高散热效果。

一种陶瓷基印制电路板的制备工艺，步骤为：

S1、制备碳化硅多孔陶瓷颗粒粉末；

先称取粒径为5~10um的碳化硅粉末，添加粘合剂，压合并烧结成碳化硅陶瓷，烧结过程中温度低于1200~1400℃；

然后将烧结后成型的碳化硅陶瓷进行破碎研磨，形成粒径为20~60um的碳化硅陶瓷颗粒粉末；