專利名稱：一種氧化鋁基陶瓷和一種陶瓷散熱基板及其制備方法
技術領域：
本發明屬于微電子材料領域，尤其涉及一種氧化鋁基陶瓷和一種陶瓷散熱基板及其制備方法。
背景技術：
隨著LED照明的需求日趨迫切，高功率LED的散熱問題 益發受到重視。對于高功率LED，通常輸入能源的15%轉換成光，剩下85%均以熱的形態消耗掉。若這些廢熱若無法有效散出，將會使LED的結面溫度過高，進而影響產品生命周期、發光效率和穩定性，對LED的壽命造成致命性的影響。例如，當LED的結面溫度由25°C上升至100°C時，其發光效率會衰退20-75%。此外，LED的操作環境溫度也會影響其壽命，例如當操作環境溫度由63°C升至74°C時，LED平均壽命會減少3/4。因此，現有技術中開始尋求各種方式解決LED的散熱問題，從而提升LED的發光效率；例如可以通過對散熱基板材料進行選擇或者對LED顆粒的封裝方式進行優化。目前，生產上常用的大功率LED散熱基板一般為較高導熱率的鋁金屬基板，但鋁金屬基板中存在高分子絕緣層，其導熱系數極低，降低了基板的整體散熱能力，同時由于絕緣層的存在使得其無法承受高溫焊接，限制了封裝結構的優化，散熱效果較差。目前常用的高功率LED陶瓷封裝基座一般采用氧化鋁陶瓷材料，例如CN101335319A中公開了一種SMD高功率LED陶瓷封裝基座，由上陶瓷層和下陶瓷層構成，上陶瓷層提供反射杯，上陶瓷層上還設有光學透鏡安裝區和二次光學組件安裝區，下陶瓷層上側設有打線區和底部焊盤；所述上陶瓷層和下陶瓷層由湘潭不同的陶瓷材料制成，兩陶瓷層間通過無機熔封介質材料燒結方式連接，提高封裝基座的整體機械強度和散熱性能。該陶瓷封裝基座的導熱效果得到一定改進，但是其散熱性能仍較差。
發明內容
本發明解決了現有技術中存在的陶瓷散熱基板的散熱性能較差的技術問題。本發明提供了一種氧化鋁基陶瓷，所述氧化鋁基陶瓷中含有100重量份的氧化鋁，10-20重量份的錳酸鍶鑭和5-50重量份的燒結助劑；錳酸鍶鑭的化學式為LaxSivxMnO3,其中 x=0. 15-0. 20。本發明還提供了一種陶瓷散熱基板，所述陶瓷散熱基板從下至上依次包括下陶瓷層、中陶瓷層和上陶瓷層；所述上陶瓷層上具有通孔，用于提供反射杯，中陶瓷層上設有用于安裝芯片的貼片區和打線區，下陶瓷層為本發明提供的氧化鋁基陶瓷。最后，本發明提供了一種陶瓷散熱基板的制備方法，包括以下步驟
A.流延上陶瓷漿料，干燥后沖型并排膠燒結，得到上陶瓷生坯；然后在上陶瓷生坯上設置通孔，形成具有通孔的上陶瓷生坯，得到第一片層；
B.流延中陶瓷漿料，干燥后沖型并排膠，得到中陶瓷生坯；流延下陶瓷漿料，干燥后沖型并排膠，得到下陶瓷生坯；所述下陶瓷漿料為含有下陶瓷粉末和第一有機助劑的混合體系，所述下陶瓷粉末中含有80-100重量份的氧化鋁，10-20重量份的錳酸鍶鑭和5-50重量份的燒結助劑；錳酸鍶鑭的化學式為LaxSrHMnO3，其中x=0. 15-0. 20 ；
C.將中陶瓷生坯與下陶瓷生坯疊壓并進行共燒結，得到第二片層；然后在第二片層的中陶瓷生坯表面進行金屬化，形成用于安裝芯片的貼片區和打線區；
D.將第一片層與經過步驟C的第二片層粘結，使第一片層與第二片層的中陶瓷生坯接觸，固化后得到所述陶瓷散熱基板。本發明提供的氧化鋁基陶瓷，以氧化鋁為主體陶瓷材料，添加適量的錳酸鍶鑭，使得本發明的氧化鋁基陶瓷具有良好的熱輻射能力；添加適量的燒結助劑，增強本發明的氧化鋁基陶瓷的整體散熱能力，因此使得本發明的氧化鋁基陶瓷能同時通過熱傳導和熱輻射進行散熱，其散熱效果得到大大提高。本發明提供的陶瓷散熱基板中，下陶瓷層采用所述氧化鋁基陶瓷，使得本發明的陶瓷散熱基板具有良好的散熱性能。本發明提供的陶瓷散熱基板的制備方法工藝簡單，原料易得，易于實施。
圖I是本發明提供的陶瓷散熱基板的下陶瓷層的結構示意圖。圖2是本發明提供的陶瓷散熱基板的中陶瓷層的結構示意圖。圖3是本發明提供的陶瓷散熱基板的上陶瓷層的結構示意圖。圖4是本發明提供的陶瓷散熱基板的A-A剖面圖。圖5是本發明提供的陶瓷散熱基板的B-B剖面圖。
具體實施例方式本發明提供了一種氧化鋁基陶瓷，所述氧化鋁基陶瓷中含有100重量份的氧化鋁，10-20重量份的錳酸鍶鑭和5-50重量份的燒結助劑；錳酸鍶鑭的化學式為LaxSivxMnO3,其中 x=0. 15-0. 20。本發明提供的氧化鋁基陶瓷，以氧化鋁為主體陶瓷材料，添加適量的錳酸鍶鑭，使得本發明的氧化鋁基陶瓷具有良好的熱輻射能力；添加適量的燒結助劑，增強本發明的氧化鋁基陶瓷的整體散熱能力，因此使得本發明的氧化鋁基陶瓷能同時通過熱傳導和熱輻射進行散熱，其散熱效果得到大大提高。具體地，本發明中，所述錳酸鍶鑭的化學式為LaxSivxMnO3t5作為本領域技術人員的公知常識，不是所有成分的錳酸鍶鑭陶瓷在溫度變化時都會發生導熱性變化。例如，當X值較大時，材料在所有溫度區間內均為良好的熱導體；反之，當X值較小時，材料在所有溫度區間都為熱絕緣體。具體地，x=0. 15-0. 20時,LaxSivxMnO3才會發生由熱導體至熱絕緣體的轉變，因此具有該組成的錳酸鍶鑭陶瓷才具有智能熱輻射效應。優選情況下，x=0. 16-0. 19。本發明中，含有錳酸鍶鑭的氧化鋁基陶瓷材料的紅外熱輻射率隨著陶瓷自身溫度變化而改變，因此可根據氧化鋁基陶瓷材料自身的溫度來控制其輻射的熱量，從而反向調節氧化鋁基陶瓷材料自身的溫度。但是，現有技術中，由于錳酸鍶鑭難以在氧化鋁陶瓷粉中均勻分散，且與氧化鋁粉體的收縮率不一致，導致燒結過程中易產生剝落或裂紋，因此現有技術中均采用在氧化鋁或氧化鋯陶瓷基底表面印刷錳酸鍶鑭基陶瓷薄膜，形成復合結構的陶瓷體。但由于錳酸鍶鑭陶瓷薄膜的機械強度較低，導致陶瓷體的整體機械強度也相應降低。本發明中，通過對陶瓷中的組分及其含量進行適當選擇，使得本發明提供的氧化鋁基陶瓷中氧化鋁、錳酸鍶鑭以及燒結助劑具有良好的分散均勻性，能燒結形成一致性較好的陶瓷，從而保證陶瓷的機械性能。具體地，所述氧化鋁基陶瓷中100重量份的氧化鋁，10-20重量份的錳酸鍶鑭和5-50重量份的燒結助劑。本發明中，所述氧化鋁基陶瓷為黑色。所述燒結助劑選自氧化鐵、碳化硅、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈣中的至少一種。作為本發明的一種優選實施方式，所述燒結助劑中含有氧化鐵、碳化硅、氧化鎂、氧化鋅和氧化鈣；其中氧化鐵的含量為5-20重量份，氧化硅的含量為5-20重量份，氧化鎂的含量為5-20重量份，氧化鋅的含量為5-20重量份，氧化鈣的含量為5-20重量份。本發明還提供了一種陶瓷散熱基板，所述陶瓷散熱基板從下至上依次包括下陶瓷 層、中陶瓷層和上陶瓷層；所述上陶瓷層上具有通孔，用于提供反射杯，中陶瓷層上設有用于安裝芯片的貼片區和打線區，下陶瓷層為本發明提供的氧化鋁基陶瓷。本發明提供的陶瓷散熱基板中，下陶瓷層采用本發明提供的氧化鋁基陶瓷，通過下陶瓷層的熱傳導和熱輻射作用同時進行散熱，能大大提高本發明的陶瓷散熱基板的散熱性能。本發明的陶瓷散熱基板包括三層結構，從下至上依次為上陶瓷層I、中陶瓷層2和下陶瓷層3。其中，下陶瓷層3的結構如圖I所示。上陶瓷層I的結構如圖3所示，上陶瓷層I上具有通孔11。通孔11的形狀可根據需要為不同形狀，例如可以為圓形或方形。圖2中，所述通孔11為圓形。所述通孔11用于提供反射杯，該反射杯起到聚光及反射增加亮度的作用。中陶瓷層2的結構如圖2所示，中陶瓷層2上具有打線區21和貼片區22，其中貼片區22用于安裝芯片，打線區21通過焊接導線，用于實現貼片區22的芯片之間的電連接。本發明的陶瓷散熱基板還可根據需要設有導通孔4。所述導通孔4貫穿于下陶瓷層I、中陶瓷層2和上陶瓷層3，用于對陶瓷散熱基板的中陶瓷層進行金屬化工藝以及對陶瓷散熱基板進行封裝定位。所述上陶瓷層的厚度為0. 3-0. 8mm,中陶瓷層的厚度為0. 4-0. 9mm，下陶瓷層厚度為0. 05-0. 2mm。優選情況下，上陶瓷層的厚度為0. 4-0. 6mm,中陶瓷層的厚度為0. 5-0. 8mm,下陶瓷層厚度為0. 1-0. 15mm。本發明中，所述下陶瓷層為本發明提供的氧化鋁基陶瓷，用于陶瓷散熱基板的散熱主體層。上陶瓷層用于提供反射杯，中陶瓷層上設有貼片區和打線區。所述上陶瓷層、中陶瓷層的材料可采用現有技術中陶瓷封裝基座常用的各種陶瓷材料，例如上陶瓷層可為氧化招陶瓷或低溫共燒陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic,簡稱LTCC)玻璃陶瓷。所述氧化鋁陶瓷為本領域技術人員公知的氧化鋁含量高于96wt%的陶瓷，其燒結溫度一般高于1600°C。所述LTCC玻璃陶瓷為本領域技術人員公知的燒結溫度為900°C左右的玻璃粉陶瓷。中陶瓷層為氧化鋁陶瓷。中陶瓷層采用的氧化鋁陶瓷的熱導率為 21-35W/mK。最后，本發明提供了一種陶瓷散熱基板的制備方法，包括以下步驟
A.流延上陶瓷漿料，干燥后沖型并排膠燒結，得到上陶瓷生坯；然后在上陶瓷生坯上設置通孔，形成具有通孔的上陶瓷生坯，得到第一片層；B.流延中陶瓷漿料，干燥后沖型并排膠，得到中陶瓷生坯；流延下陶瓷漿料，干燥后沖型并排膠，得到下陶瓷生坯；所述下陶瓷漿料為含有下陶瓷粉末和第一有機助劑的混合體系，所述下陶瓷粉末中含有80-100重量份的氧化鋁，10-20重量份的錳酸鍶鑭和5-50重量份的燒結助劑；錳酸鍶鑭的化學式為LaxSrHMnO3，其中x=0. 15-0. 20 ；
C.將中陶瓷生坯與下陶瓷生坯疊壓并進行共燒結，得到第二片層；然后在第二片層的中陶瓷生坯表面進行金屬化，形成用于安裝芯片的貼片區和打線區；
D.將第一片層與經過步驟C的第二片層粘結，使第一片層與第二片層的中陶瓷生坯接觸，固化后得到所述陶瓷散熱基板。根據本發明的方法，先流延上陶瓷漿料，干燥后沖型，排膠燒結后得到上陶瓷生坯，該上陶瓷生坯用于形成上陶瓷層。然后，在上陶瓷生坯上設置通孔，該通孔用于提供反 射杯。本發明中，由于上陶瓷層的材料可采用現有技術中常見的陶瓷材料，因此上陶瓷漿料也可采用現有技術中常見的陶瓷漿料。具體地，所述上陶瓷漿料為含有上陶瓷粉末與第二有機助劑的混合體系。優選情況下，所述上陶瓷粉末為氧化鋁粉末或LTCC玻璃粉末。制備上陶瓷生坯過程中，排膠過程中最高溫度為800-1000°C，排膠時間為0. 5-3h。制備上陶瓷生坯過程中，燒結的溫度為1500-1700°C，燒結時間為l_4h。然后分別流延中陶瓷漿料和下陶瓷漿料，干燥后沖型并排膠，得到中陶瓷生坯和下陶瓷生坯，分別用于形成中陶瓷層和下陶瓷層。其中，由于中陶瓷層可采用現有技術中的常用陶瓷，因此中陶瓷漿料也可采用現有技術中常見的陶瓷漿料。具體地，所述中陶瓷漿料為含有中陶瓷粉末與第三有機助劑的混合體系。優選情況下，所述中陶瓷粉末為氧化鋁粉末。所述下陶瓷層為本發明提供的氧化鋁基陶瓷，因此本發明中，形成下陶瓷層所采用的下陶瓷漿料為含有下陶瓷粉末和第一有機助劑的混合體系；其中，所述下陶瓷粉末中含有80-100重量份的氧化鋁，10-20重量份的錳酸鍶鑭和5-50重量份的燒結助劑；錳酸鍶鑭的化學式為LaxSivxMnO3，其中x=0. 15-0. 20。制備中陶瓷生坯過程中，排膠過程中最高溫度為800-1000°C，時間為0. 5_3h。制備下陶瓷生坯過程中，排膠過程中最高溫度為800-1000°C，時間為0. 5-3h。本發明中，上陶瓷漿料、中陶瓷漿料和下陶瓷漿料中所采用的有機助劑，可以相同，也可以不同。優選情況下，所述第一有機助劑、第二有機助劑、第三有機助劑各自獨立地選自乙醇、二甲苯、甲苯、乙基纖維素、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇、鄰苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇、鄰苯二甲酸二辛脂。更優選情況下，所述第一有機助劑、第二有機助劑、第三有機助劑均采用乙醇、二甲苯、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙二醇的混合體系。根據本發明的方法，沖型排膠后分別得到中陶瓷生坯和下陶瓷生坯，然后將中陶瓷生坯與下陶瓷生坯疊壓并進行共燒結，共燒結完成后，形成第二片層。其中，共燒結的條件包括溫度為1500-1700°C，時間為l_4h。優選情況下，為保證中陶瓷生坯與下陶瓷生坯在共燒結過程中不發生裂開分層現象，所述共燒結采用壓燒的方式。由于陶瓷散熱基板的中陶瓷層上設有用于安裝芯片的貼片區和打線區，因此本發明中，需對第二片層的中陶瓷生坯的外表面進行金屬化，形成對應的貼片區和打線區。具體地，所述金屬化的方法包括先在中陶瓷生坯表面進行濺射形成第一層金屬，然后在第一層金屬表面進行化學鍍形成第二層金屬，得到金屬復合層；然后對金屬復合層進行蝕刻，形成具有所需圖案的線路；最后進行化學鍍，在線路表面形成金屬保護層。本發明中，還可根據需要在化學鍍形成的第二層金屬的表面繼續進行電鍍，以加
厚第二層金屬的厚度。優選情況下，所述第一層金屬的的厚度為0. l-3um,第二層金屬的厚度為1-lOOum，金屬保護層的厚度為3-10um。更優選情況下，第二層金屬由化學鍍層和電鍍層構成，其中化學鍍層的厚度為l-50um，電鍍層的厚度為10-25um。本發明中，所述第一層金屬、第二層金屬均優選為銅。所述金屬保護層優選為鎳、金、鈀、銀中的一種或多種。
金屬化完成后，即在中陶瓷生坯的表面形成了具有特定所需圖案的線路，即貼片區和打線區；然后，將第一片層與一面形成有貼片區和打線區的第二片層粘結，粘結過程中使第一片層與第二片層的中陶瓷生坯接觸，然后固化，即得到本發明提供的陶瓷散熱基板。由于第一片層、第二片層均為陶瓷材料，且第二片層與第一片層接觸的一個面上具有金屬的貼片區和打線區，因此第一片層與第二片層難以直接貼合，因此本發明中需在第一片層、第二片層之間采用粘結劑進行粘結。所述采用的粘結劑為環氧樹脂或導熱硅膠，優選采用導熱硅膠，從而保證陶瓷散熱基板的散熱性能。更優選情況下，所述導熱硅膠的載體為單組份脫醇有機硅樹脂、單組份脫肟有機硅樹脂、單組份脫酸有機硅樹脂、雙組分脫醇有機硅樹脂、雙組分脫羥胺有機硅樹脂或雙組分脫氫有機硅樹脂，導熱硅膠的填充材料為A1203、AIN、Bi2O3, ZrO2、BeO, ZnO、MgO或石英粉。本發明中，所述導熱硅膠可直接采用商購產品，例如可以采用Threebond的TB1530C。所述固化即為粘結劑的固化過程。優選情況下，固化的條件包括固化溫度為室溫，固化時間為7-15min。本發明提供的陶瓷散熱基板的制備方法工藝簡單，原料易得，易于實施。為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。實施例及對比例中所采用原料均通過商購得到。實施例I
(1)將100重量份LTCC玻璃粉末分散于60重量份的有機助劑(乙醇、二甲苯、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙二醇體積比為10 10 1 1)中，形成上陶瓷漿料；然后流延厚度為0. 5um的陶瓷薄膜，60°C下干燥后沖型，然后在850°C下排膠2h，然后在1650°C下燒結2h，得到上陶瓷生坯；然后在上陶瓷生坯上切割導通孔，得到第一片層。
(2)將100重量份氧化鋁粉末分散于60重量份的有機助劑(乙醇、二甲苯、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙二醇體積比為10 :10 :1 :1)中，形成中陶瓷漿料；然后流延厚度為0. 5um的陶瓷薄膜，60°C下干燥后沖型，然后在850°C下排膠2h，得到中陶瓷生坯。
(3)將100重量份氧化鋁、15重量份錳酸鑭鍶(LaxSivxMnO3,x=0. 18),35重量份的燒結助劑(5重量份氧化鐵、10重量份碳化硅，5重量份氧化鎂、10重量份氧化鋅、5重量份氧化鈣)分散于90重量份的有機助劑(乙醇、二甲苯、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙二醇體積比為10 10 1 1)中，形成下陶瓷漿料；然后流延厚度為0. 12mm的陶瓷薄膜，60°C下干燥后沖型，然后在850°C下排膠2h，得到下陶瓷生坯。
(4)將中陶瓷生坯、下陶瓷生坯疊壓后置于在真空爐中，并在疊放的陶瓷生坯上再壓上一塊氧化鋁多孔陶瓷，然后在1600°C下燒結2h。(5)共燒結完成后，得到中陶瓷生坯與下陶瓷生坯疊層結構第二片層；然后在第二片層的中陶瓷生坯表面先濺射厚度為I. 2um的銅層，然后進行化學鍍形成厚度20um的化學鍍銅層，然后繼續進行電鍍，在化學鍍銅層表面形成厚度為15um的電鍍銅層，然后通過蝕刻工藝將金屬銅層蝕刻成圖2所示的線路圖案，繼續進行化學鍍鎳形成厚度為5um的化學鍍鎳層，繼續進行化學鍍鈀形成厚度為0. 07um的化學鍍鈀層，最后進行化學鍍金形成厚度為
0.07um的化學鍍金層。
(6)將第一片層與經過步驟(5)的第二片層采用導熱硅膠Threebond的TB1530C進行粘結，然后在室溫下固化lOmin，得到本實施例的陶瓷散熱基板，記為SI。實施例2
采用與實施例I相同的步驟制備本實施例的陶瓷散熱基板S2，不同之處在于
步驟(3)中，錳酸鍶鑭(LaxSivxMnO3, x=0. 20)的用量為5重量份。 實施例3
采用與實施例I相同的步驟制備本實施例的陶瓷散熱基板S3，不同之處在于
步驟(3)中，錳酸鍶鑭(LaxSivxMnO3, x=0. 15)的用量為20重量份。實施例4
采用與實施例I相同的步驟制備本實施例的陶瓷散熱基板S4，不同之處在于
步驟(3)中，燒結助劑為25重量份，包括5重量份氧化鐵、5重量份碳化硅，5重量份氧化鎂、5重量份氧化鋅、5重量份氧化鈣。實施例5
采用與實施例I相同的步驟制備本實施例的陶瓷散熱基板S5，不同之處在于
步驟(3)中，燒結助劑為5重量份氧化鎂。對比例I
采用CN101335319A中公開的具體生產工藝流程制備本對比例的陶瓷散熱基板DS1，其中，上陶瓷層采用LTCC制成，下陶瓷層采用氧化鋁材料制成。性能測試
1、陶瓷散熱基板S1-S5各陶瓷層厚度測試將S1-S5取斷口進行二維投影并測試各陶
瓷層厚度。
2、陶瓷散熱基板S1-S5和DSl的散熱性測試將LED芯片通過固晶、點膠、固化工藝與陶瓷散熱基板S1-S5和DSl封裝成IOW的LED燈S11-S55和DSl I，常溫下以20mA的直流電連續點亮LED樣品S11-S55和DSll各lOOOh，記錄各LED樣品點亮前后的光強，計算其光衰
(%)。測試結果如表I所示。
表I
權利要求
1.一種氧化鋁基陶瓷，其特征在于，所述氧化鋁基陶瓷中含有100重量份的氧化鋁，.10-20重量份的錳酸鍶鑭和5-50重量份的燒結助劑；錳酸鍶鑭的化學式為LaxSrPxMnO3，其中 x=0. 15-0. 20。
2.根據權利要求I所述的氧化鋁基陶瓷，其特征在于，x=0.16-0. 19。
3.根據權利要求I所述的氧化鋁基陶瓷，其特征在于，燒結助劑選自氧化鐵、碳化硅、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈣中的至少一種。
4.根據權利要求3所述的氧化鋁基陶瓷，其特征在于，所述燒結助劑中含有氧化鐵、碳化硅、氧化鎂、氧化鋅和氧化鈣；其中氧化鐵的含量為5-20重量份,氧化硅的含量為5-20重量份，氧化鎂的含量為5-20重量份，氧化鋅的含量為5-20重量份，氧化鈣的含量為5-20重量份。
5.一種陶瓷散熱基板，其特征在于，所述陶瓷散熱基板從下至上依次包括下陶瓷層、中陶瓷層和上陶瓷層；所述上陶瓷層上具有通孔，用于提供反射杯，中陶瓷層上設有用于安裝芯片的貼片區和打線區，下陶瓷層為權利要求1-4任一項所述的氧化鋁基陶瓷。
6.根據權利要求5所述的陶瓷散熱基板，其特征在于，所述上陶瓷層為氧化鋁陶瓷或低溫共燒陶瓷玻璃陶瓷；所述中陶瓷層為氧化鋁陶瓷。
7.根據權利要求5所述的陶瓷散熱基板，其特征在于，上陶瓷層的厚度為0.3-0. 8mm,中陶瓷層的厚度為0. 4-0. 9mm，下陶瓷層厚度為0. 05-0. 2mm。
8.權利要求5所述的陶瓷散熱基板的制備方法，包括以下步驟 A.流延上陶瓷漿料，干燥后沖型并排膠燒結，得到上陶瓷生坯；然后在上陶瓷生坯上設置通孔，形成具有通孔的上陶瓷生坯，得到第一片層； B.流延中陶瓷漿料，干燥后沖型并排膠，得到中陶瓷生坯；流延下陶瓷漿料，干燥后沖型并排膠，得到下陶瓷生坯；所述下陶瓷漿料為含有下陶瓷粉末和第一有機助劑的混合體系，所述下陶瓷粉末中含有80-100重量份的氧化鋁，10-20重量份的錳酸鍶鑭和5-50重量份的燒結助劑；錳酸鍶鑭的化學式為LaxSrHMnO3，其中x=0. 15-0. 20 ； C.將中陶瓷生坯與下陶瓷生坯疊壓并進行共燒結，得到第二片層；然后在第二片層的中陶瓷生坯表面進行金屬化，形成用于安裝芯片的貼片區和打線區； D.將第一片層與經過步驟C的第二片層粘結，使第一片層與第二片層的中陶瓷生坯接觸，固化后得到所述陶瓷散熱基板。
9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述上陶瓷漿料為含有上陶瓷粉末與第二有機助劑的混合體系；所述上陶瓷粉末為氧化鋁粉末或低溫共燒陶瓷玻璃粉末； 所述中陶瓷漿料為含有中陶瓷粉末與第三有機助劑的混合體系；所述中陶瓷粉末為氧化招粉末。
10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述第一有機助劑、第二有機助劑、第三有機助劑各自獨立地選自乙醇、二甲苯、甲苯、乙基纖維素、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇、鄰苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇、鄰苯二甲酸二辛脂。
11.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟A中燒結的溫度為.1500-1700°C，時間為l_4h ;步驟B中共燒結的溫度為1500-1700°C，時間為l_4h。
12.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟C中金屬化的方法包括先在中陶瓷生坯表面進行濺射形成第一層金屬，然后在第一層金屬表面進行化學鍍形成第二層金屬，得到金屬復合層；然后對金屬復合層進行蝕刻，形成具有所需圖案的線路；最后進行化學鍍，在線路表面形成金屬保護層。
13.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟D中粘結采用的粘結劑為環氧樹脂或導熱硅膠；其中，導熱硅膠的載體為單組份脫醇有機硅樹脂、單組份脫肟有機硅樹月旨、單組份脫酸有機硅樹脂、雙組分脫醇有機硅樹脂、雙組分脫羥胺有機硅樹脂或雙組分脫氫有機硅樹脂，導熱硅膠的填充材料為A1203、AIN、Bi2O3, ZrO2, BeO, ZnO、MgO或石英粉。
全文摘要
本發明提供了一種氧化鋁基陶瓷，所述氧化鋁基陶瓷中含有100重量份的氧化鋁，10-20重量份的錳酸鍶鑭和5-50重量份的燒結助劑；錳酸鍶鑭的化學式為LaxSr1-xMnO3，其中x=0.15-0.20。本發明還提供了一種采用所述氧化鋁基陶瓷的陶瓷散熱基板及其制備方法。本發明的氧化鋁基陶瓷具有良好的散熱效果，使得采用該氧化鋁基陶瓷的陶瓷散熱基板具有良好的散熱性能。
文檔編號H01L33/64GK102795841SQ20111013424
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月24日 優先權日2011年5月24日
發明者徐斌, 向其軍 申請人:比亞迪股份有限公司