[发明专利]一种低介电常数碳化硅、高性能氮化硅陶瓷基板及其制备方法

权利要求书

1.一种低介电常数碳化硅的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按重量份计，将碳化硅90-100份，硼化合物0.3-7份，氮化硅0.1-6份，二氧化硅0.1-6份研磨至0.3-1.5微米，混合均匀，其中，硼和氮的原子比为0.9-5:1，得到混合粉体；

S2、将混合粉体装入干压模具中，4-6 MPa预压0.5-3min，得到胚体；

S3、将胚体放置于碳化硅坩埚内，再将碳化硅坩埚放入氮化硼坩埚内，进行抽真空气氛烧结，烧结完成即得到低介电常数碳化硅。

2.如权利要求1所述的低介电常数碳化硅的制备方法，其特征在于，步骤S3中，抽真空气氛烧结操作为，当炉体内真空度达到100Pa时，向炉内通入氮气至0.1MPa，重复抽真空-通氮气操作，至炉内压力在0.01Pa以下时开始加热；在炉内温度升至500-1700℃时，将炉内通满氮气，继续升温至1950-2200℃，最后冷却。

3.如权利要求2所述的低介电常数碳化硅的制备方法，其特征在于，加热时，当温度从100-300℃升至600-900℃时，通入氮气至炉内压强为一个大气压，且保持流动氮气气氛，氮气流量压力控制在1.0-3.0Mpa；当温度升至1650-1850℃时，保温1-3h；温度从1650-1850℃升至1950-2200℃时，通入氮气且保持流动氮气气氛，随后保温12-24h，然后冷却。

4.如权利要求1所述的低介电常数碳化硅的制备方法，其特征在于，步骤S3中，冷却时，当温度从1950-2200℃降至1650-1850℃，降温速率为8-20℃/min；随后随炉冷却到50-70℃以下，取出坩埚，获得烧结好的低介电常数碳化硅。

5.如权利要求1所述的低介电常数碳化硅的制备方法，其特征在于，所述硼化合物为氮化硼、碳化硼中的至少一种。

6.一种低介电常数碳化硅作为陶瓷烧结助剂的应用，所述低介电常数碳化硅是由权利要求1-5任一项所述的低介电常数碳化硅的制备方法制备得到。

7.一种高性能氮化硅陶瓷基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

T1、按重量份计，将氮化硅90-100份、低介电常数碳化硅0-10份，不包含0；或者，氮化硅90-100份、稀土氧化物0-10份、低介电常数碳化硅0-10份，不包含0；进行研磨，混合均匀，得到混合粉体；

T2、将混合粉体装入石墨模具中，压实；

T3、将石墨模具放置于炉腔内，炉体压力由0MPa升高到0.3-0.8MPa，固定石墨模具，进行抽真空热压烧结，烧结完成即得到高性能氮化硅陶瓷基板；

其中，所述低介电常数碳化硅是由权利要求1-6任一项所述的低介电常数碳化硅的制备方法制备得到。

8.如权利要求7所述的高性能氮化硅陶瓷基板的制备方法，其特征在于，步骤T3中，抽真空热压烧结操作为，当炉体内真空度达到100Pa时，向炉内通入氮气至0.1MPa，重复抽真空-通氮气操作，至炉内压力在0.01Pa以下时开始加热；在炉内温度升至1300-1600℃时，将炉内通满氮气，继续升温至1800-2000℃，最后冷却降压。

9.一种高性能氮化硅陶瓷基板，其特征在于，由权利要求7-8任一项所述的高性能氮化硅陶瓷基板的制备方法制备得到。