[发明专利]一种高导热陶瓷通用覆铜基板及其制备方法

权利要求书

1.一种高导热陶瓷通用覆铜基板，包括陶瓷基板、焊料片和铜箔层，其特征在于：所述陶瓷基板包括以下重量份的原料：氮化硅粉70-90份、氮化铝8-15份、氧化铍1-3份、烧结助剂4-6份、纳米炭黑2-8份、纳米硒3-8份、二乙基二硫代氨基甲酸锌0.5-2.5份、磷酸三乙酯0.2-1份和无水乙醇50-120份，所述纳米硒为点状纳米硒或线状纳米硒的一种或两种混合，所述点状纳米硒的粒径为60-100nm，所述线状纳米硒的直径为50-90nm，长度为4-8um，所述焊料片为用Ag-Cu-Ti系焊料片，厚度为0.01-0.15mm，所述铜箔层为无氧铜，且所述无氧铜的纯度为99.99％，厚度为0.01-0.2m，所述烧结助剂为氧化镁和氧化铈的混合物，所述氧化镁与氧化铈的重量比为1：(1-3)。

2.根据权利要求1所述的一种高导热陶瓷通用覆铜基板，其特征在于：所述陶瓷基板包括以下重量份的原料：氮化硅粉75-85份、氮化铝10-13份、氧化铍1.5-2.5份、烧结助剂4.5-5.5份、纳米炭黑4-6份、纳米硒5-6份、二乙基二硫代氨基甲酸锌1-2份、磷酸三乙酯0.5-0.7份和无水乙醇70-100份。

3.根据权利要求1所述的一种高导热陶瓷通用覆铜基板，其特征在于：所述陶瓷基板包括以下重量份的原料：氮化硅粉80份、氮化铝12份、氧化铍2份、烧结助剂5份、纳米炭黑5份、纳米硒5.5份、二乙基二硫代氨基甲酸锌2份、磷酸三乙酯0.6份和无水乙醇90份。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高导热陶瓷通用覆铜基板的制备方法，其特征在于：具体制备步骤如下：

步骤一：陶瓷基板坯体的制备，按照陶瓷基板的原料配比称取氮化硅粉、氮化铝、氧化铍、烧结助剂、纳米炭黑、纳米硒、二乙基二硫代氨基甲酸锌、磷酸三乙酯和无水乙醇，将称取的氮化硅粉、氮化铝、氧化铍、烧结助剂、纳米炭黑、磷酸三乙酯和无水乙醇置于球磨机中进行初次混合，混合完成后向球磨机中加入纳米硒和二乙基二硫代氨基甲酸锌进行二次球磨混合，混合完成后将得到的浆料倒入容器中进行脱泡处理，脱泡处理完成后采用流延成型的方法制备出陶瓷基板坯体；

步骤二：陶瓷基板的制备，将步骤一中得到的陶瓷基板坯体置于排胶炉中进行排胶处理，排胶处理完成后经气氛压力烧结制备出陶瓷基板；

步骤三：将焊料片、铜箔层和步骤二中得到的陶瓷基板进行预处理，预处理完成后将陶瓷基板、焊料片和铜箔层按顺序排列，利用工装夹具夹紧固定；

步骤四：将步骤三中夹紧固定的陶瓷基板、焊料片和铜箔层送入真空钎焊炉中高温焊接，焊接完成后得到高导热陶瓷通用覆铜基板。

5.根据权利要求4所述的一种高导热陶瓷通用覆铜基板的制备方法，其特征在于：所述步骤一中初次球磨混合时间14-18h，所述二次球磨混合时间为8-12h，所述步骤一中脱泡处理采用脱泡机处理。

6.根据权利要求4所述的一种高导热陶瓷通用覆铜基板的制备方法，其特征在于：所述步骤二中排胶处理时排胶炉中温度为400-600℃，在真空条件下处理时间为4-8h，所述步骤二中压力烧结时在0.1-10MPa的氮气压力下加热至1800-1980℃，保温烧结3-5h。

7.根据权利要求4所述的一种高导热陶瓷通用覆铜基板的制备方法，其特征在于：所述步骤三中预处理步骤为：在超声辅助作用下依次利用乙醇、去离子水、酸性溶液、碱性溶液、去离子水进行冲洗，冲洗完成后进行烘干处理，超声辅助时功率为360-480W。

8.根据权利要求4所述的一种高导热陶瓷通用覆铜基板的制备方法，其特征在于：所述步骤四中真空高温焊接的焊接温度为850-950℃，真空度为1×10^-4-9×10^-4Pa。