流延法制備氮化鋁陶瓷基板ppt課件

1、流延法制備氮化鋁陶瓷基板先進(jìn)陶瓷課程設(shè)計(jì) 學(xué)生張夢(mèng)（無(wú)非1003）1；. 陶瓷基板是大功率電子電路結(jié)構(gòu)技術(shù)和互連技術(shù)的基礎(chǔ)材料。它對(duì)材料的機(jī)械強(qiáng)度，導(dǎo)熱性和電絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性要求較高。目前陶瓷基板還是以氧化鋁為主，而氮化鋁陶瓷具有比氧化鋁高得多的導(dǎo)熱率（達(dá)到319W/m.k，是氧化鋁的8到10倍）和電絕緣性（氧化鋁的8倍以上）。因而可作為氧化鋁基板的替代材料。 研究背景2；.o目前國(guó)內(nèi)外氮化鋁陶瓷基板采用干壓成型，但是干壓成型基板質(zhì)地不均勻，且超薄的基板不能生產(chǎn)。o流延成型是大規(guī)模制備氧化鋁基板材料的重要工藝方法，目前對(duì)氮化鋁流延法成型工藝研究相對(duì)較少。氮化鋁基板大規(guī)?；a(chǎn)從而取代氧化鋁基

2、板仍在起步階段。3；.研究目的與意義目的本課題對(duì)流延法制備氮化鋁陶瓷基板進(jìn)行研究，探討粉體特性、流延參數(shù)對(duì)陶瓷結(jié)構(gòu)與性能的影響，以及制備氮化鋁基板的排膠工藝與燒結(jié)工藝。意義制備導(dǎo)熱率比干壓法更高的氮化鋁陶瓷基板（國(guó)內(nèi)干壓法制備的氮化鋁基板目前已達(dá)到190W/m.k），理論上可達(dá)到319W/m.k。 實(shí)現(xiàn)流延法制備氮化鋁陶瓷基板的大規(guī)?；笠?guī)?；?。 4；.擬采用方案o實(shí)驗(yàn)采用高純度超細(xì)氮化鋁粉料為原料，燒結(jié)助劑為氧化釔，經(jīng)過(guò)球磨混料，并添加PVB粘接劑和合適的溶劑配制粘度適宜的流延漿料，通過(guò)刮刀流延法形成厚度均勻的流延帶（流延厚度0.20.4mm ），流延帶再經(jīng)沖切、層壓、排膠和燒結(jié)等工藝加工形

3、成致密的氮化鋁陶瓷片。最后再通過(guò)各種測(cè)試技術(shù)表征陶瓷片的結(jié)構(gòu)與性能。5；.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及藥品o激光粒度儀 、掃描電鏡 、激光導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量?jī)x 、球磨機(jī)、燒結(jié)爐o高純度超細(xì)的氮化鋁粉料 、氧化釔穩(wěn)定劑 、聚乙醇縮丁醛粘接劑 、聚乙二醇和鄰苯二甲酸二丁酯增塑劑 6；.欲解決的關(guān)鍵問(wèn)題氮化鋁粉料的粒度的選用。漿料的配比與混料工序。排膠溫度及升溫速率的控制。 燒結(jié)升溫速率和保溫時(shí)間的控制。7；.擬采用實(shí)驗(yàn)o粉料的選用通過(guò)資料對(duì)比發(fā)現(xiàn)選用粒徑為1.5微米的粉料所形成的流延帶不發(fā)生開(kāi)裂且表面光滑。8；.o溶劑與添加劑考慮到氮化鋁遇水易水解，故采用非水基的無(wú)水乙醇/丁酮為溶劑 。輔以聚乙醇縮丁醛粘接劑，聚乙二醇和

4、鄰苯二甲酸二丁酯增塑劑（配比需要實(shí)驗(yàn)去確定）。 o排膠工藝通過(guò)查閱資料，實(shí)驗(yàn)擬采用200500度直接慢速升溫和500度保溫的排膠方案。o燒結(jié)工藝為防止氮化鋁在燒結(jié)過(guò)程中被氧化，選用方案是將氮化鋁陶瓷片經(jīng)過(guò)1500度保溫4h的氮?dú)庵袩伞?；.o總結(jié)流延法制備氮化鋁陶瓷基板的性質(zhì)與氮化鋁粉料的質(zhì)量，流延參數(shù)，排膠制度和燒結(jié)工藝關(guān)系密切。粉料太粗，易于成型，但基片質(zhì)量不高。選用細(xì)粉料必須嚴(yán)格控制流延參數(shù)才能成型質(zhì)量較好，排膠溫度和速度也需要嚴(yán)格控制。溫度高和速度快引起流延帶嚴(yán)重開(kāi)裂。燒結(jié)過(guò)程氣氛與燒結(jié)穩(wěn)定與升溫速率至關(guān)重要，它將決定基片的最終性能。10；.創(chuàng)新點(diǎn)o采用流延法制備氮化鋁陶瓷基板，生產(chǎn)效率更高，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；a(chǎn)。o流延法制備的氮化鋁陶瓷基板導(dǎo)熱率比傳統(tǒng)干壓法制備的產(chǎn)品更好，理論上可達(dá)到320W/m.k（比干壓法制備高出70%，比