本發明屬于htcc用氮化鋁陶瓷材料,具體涉及一種氮化鋁粉體配方,還涉及一種氮化鋁粉體配方的制備方法,。
背景技術:
1、隨著微電子技術的飛速發展,要求器件朝著大容量、高密度、高速度、大功率輸出的方向發展,越來越復雜的器件對封裝材料的導熱和強度提出了越來越高的要求。氮化鋁是一種綜合性能優良的新型陶瓷材料,其具有高的熱導率、相對較低的介電常數和介電損耗、與硅和砷化鎵等芯片材料相匹配的熱膨脹系數(熱膨脹系數約為3.5×10-6k-1~4.8×10-6k-1)、無毒、絕緣等優異性能,被認為是新一代電子器件封裝的理想材料的首選材料,已被廣泛應用于電子、汽車、航空航天等領域。
2、氮化鋁陶瓷是由氮化鋁粉體燒結而成的,影響氮化鋁陶瓷性能的主要因素有氮化鋁粉體的性能、助燒劑的種類、燒結工藝等,其中氮化鋁粉體的性能是決定氮化鋁陶瓷制備工藝和質量的關鍵。理論上,氮化鋁的熱導率為320w/(m·k),但是氮化鋁粉體易在空氣中發生水解,氧雜質在燒結過程中擴散進入氮化鋁晶格,造成氮化鋁陶瓷導熱性能的降低,實際生產出的氮化鋁陶瓷熱導率一般在180w/(m·k)以下。氮化鋁陶瓷的抗彎強度僅在300~390mpa之間,不能滿足微電子封裝產業的需求,限制了氮化鋁陶瓷的應用范圍。目前,開發新的方法制備高導熱、高抗彎強度氮化鋁陶瓷具有重要的意義。采用改性的氮化鋁粉體配方能夠解決該問題,但是現有技術中并未記載有改性的氮化鋁粉體的配方及其制備方法。
技術實現思路
1、本發明要解決的技術問題是:提供一種htcc用氮化鋁陶瓷材料及其制備方法,能夠防止流延的氮化鋁生帶在后續存儲、預固化過程發生水解,在氮化鋁表面形成氧化鋁膜,消除氧化鋁膜與氧化釔反應生成鋁酸釔相,大大減少氮化鋁晶粒間鋁酸釔相的含量,降低氮化鋁與鋁酸釔相熱膨脹系數不匹配性,提高了陶瓷的強度。
2、本發明采取的技術方案為:一種氮化鋁粉體配方,包括氮化鋁粉體、檸檬酸、硅烷偶聯和無水乙醇,氮化鋁粉體、檸檬酸、硅烷偶聯和無水乙醇的質量比為45-55:2-10:5-15:30-40。
3、進一步地,上述一種氮化鋁粉體配方包括氮化鋁粉體、檸檬酸、硅烷偶聯和無水乙醇,氮化鋁粉體、檸檬酸、硅烷偶聯和無水乙醇的質量比為45:5:10:40。
4、進一步地,上述氮化鋁的粉體粒徑為0.8-1.2微米,硅烷偶聯劑為kh-580。
5、一種氮化鋁粉體配方的制備方法為:將氮化鋁粉體、檸檬酸和硅烷偶聯劑按設定質量比加入到設定質量比的無水乙醇中,獲得氮化鋁混合漿料,使用球磨機將氮化鋁混合漿料分散均勻,球磨轉速為300~600r/min,分散時間為8~12h,對球磨后的均勻氮化鋁混合漿料放入烘箱中干燥,干燥溫度為80~100℃,制備得改性氮化鋁粉體。
6、本發明的有益效果:與現有技術相比,本發明的效果如下:
7、(1)采用改性的氧化鋁粉,能夠防止流延的氮化鋁生帶在后續存儲、預固化過程發生水解,在氮化鋁表面形成氧化鋁膜,消除氧化鋁膜與氧化釔反應生成鋁酸釔相,大大減少氮化鋁晶粒間鋁酸釔相的含量,降低氮化鋁與鋁酸釔相熱膨脹系數不匹配性,提高了陶瓷的強度;
8、(2)從電鏡圖可知,采用改性氮化鋁粉體和細化助燒劑方法得到的氮化鋁陶瓷中,斷面電鏡無氣孔,陶瓷燒結致密性更好。
1.一種氮化鋁粉體配方,其特征在于:包括氮化鋁粉體、檸檬酸、硅烷偶聯和無水乙醇,氮化鋁粉體、檸檬酸、硅烷偶聯和無水乙醇的質量比為45-55:2-10:5-15:30-40。
2.根據權利要求1所述的一種氮化鋁粉體配方,其特征在于:包括氮化鋁粉體、檸檬酸、硅烷偶聯和無水乙醇,氮化鋁粉體、檸檬酸、硅烷偶聯和無水乙醇的質量比為45:5:?10:40。
3.根據權利要求1或2所述的一種氮化鋁粉體配方,其特征在于:所述氮化鋁粉體粒徑為0.8-1.2微米;所述硅烷偶聯劑為kh-580。
4.根據權利要求1所述的一種氮化鋁粉體配方的制備方法,其特征在于:將氮化鋁粉體、檸檬酸、硅烷偶聯劑、無水乙醇按設定質量比混合,獲得氮化鋁混合漿料,使用球磨機將氮化鋁混合漿料分散均勻,球磨轉速為300~600r/min,分散時間為8~12h,對球磨后的均勻氮化鋁混合漿料放入烘箱中干燥,干燥溫度為80~100℃,制備得改性氮化鋁粉體。