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一種陶瓷/金剛石復合基板材料及其制備方法

2017-01-12 09:16:49|行業專利|來源 中國磨料磨具網|磨料磨具協會
摘要 申請號:201610608062.X申請人:天津大學發明人:李志宏王津松朱玉梅摘要:本發明公開了一種金剛石/陶瓷復合基板材料及其制備方法,其原料組分及質量百分比含量為:金剛石粉末5...
       申請號:201610608062.X
       申請人:天津大學
       發明人:李志宏 王津松 朱玉梅
       摘要:本發明公開了一種金剛石/陶瓷復合基板材料及其制備方法,其原料組分及質量百分比含量為:金剛石粉末50~82%,陶瓷粉末18~50%,其中陶瓷粉末的原料組分及質量百分比含量為:SiO245~65%,B2O318~32%,Al2O31~6%,Li2O2~12%,K2O2~8%,CaO3~8%,Y2O3或La2O31~10%。本發明在常壓下于720~780℃燒結制得,導熱系數達9.1w/(m·k),1MHz下的介電常數低至3.6,抗彎強度達100MPa,具有制備溫度低、工藝簡單、強度高、介電常數低等優點,且熱膨脹系數與GaAs、Si等芯片材料匹配性好,滿足電子封裝基板材料的性能要求。
       主權利要求:
       1.一種金剛石/陶瓷復合基板材料,其原料組分及質量百分比含量為:金剛石粉末50~82%,陶瓷粉末18~50%;其中,陶瓷粉末的原料組分及質量百分比含量為:SiO245~65%,B2O318~32%,Al2O31~6%,Li2O2~12%,K2O2~8%,CaO3~8%,Y2O3或La2O31~10%。上述金剛石/陶瓷復合基板材料的制備方法,具有如下實施步驟:(1)將SiO2、B2O3、Al2O3、Li2O、K2O、CaO、Y2O3或La2O3按照SiO245~65%,B2O318~32%,Al2O31~6%,Li2O2~12%,K2O2~8%,CaO3~8%,Y2O3或La2O31~10%的質量計量比混合,然后采用剛玉磨球,干式球磨8h,過200目標準篩,制得混合粉末;(2)將步驟(1)制得的混合粉末置于熔塊爐于1400℃下熔煉4h,再經過水淬,得到玻璃塊體,然后將制得的玻璃塊體干式球磨24h,過200目標準篩,得到陶瓷粉末;(3)將步驟(2)制得的陶瓷粉末與金剛石粉末按照金剛石粉末50~82%,陶瓷粉末18~50%的計量比混合,以乙醇為介質,采用剛玉磨球,濕式球磨8h,過200目標準篩,得到基板混合料;(4)將步驟(3)得到基板混合料倒入模具內,在160Mpa下冷壓成型為坯體;(5)將步驟(4)成型后的坯體置于馬弗爐中于720~780℃進行燒結,保溫4~6h,制得金剛石/陶瓷復合基板材料。
       2.根據權利要求1所述的金剛石/陶瓷復合基板材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(5)的最佳燒結溫度為760℃。
       3.根據權利要求1所述的金剛石/陶瓷復合基板材料的制備方法,其特征在于,所述金剛石/陶瓷復合基板材料的導熱系數為9.1w/(m·k),1MHz下的介電常數為3.6。
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