申請人:天津大學(xué)
發(fā)明人:李志宏 王津松 朱玉梅
摘要:本發(fā)明公開了一種金剛石/陶瓷復(fù)合基板材料及其制備方法,其原料組分及質(zhì)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(zhì)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(fā)明在常壓下于720~780℃燒結(jié)制得,導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)9.1w/(m·k),1MHz下的介電常數(shù)低至3.6,抗彎強(qiáng)度達(dá)100MPa,具有制備溫度低、工藝簡單、強(qiáng)度高、介電常數(shù)低等優(yōu)點(diǎn),且熱膨脹系數(shù)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(quán)利要求:1.一種金剛石/陶瓷復(fù)合基板材料,其原料組分及質(zhì)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(zhì)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(fù)合基板材料的制備方法,具有如下實(shí)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(zhì)量計量比混合,然后采用剛玉磨球,干式球磨8h,過200目標(biāo)準(zhǔn)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(jīng)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(biāo)準(zhǔn)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(zhì),采用剛玉磨球,濕式球磨8h,過200目標(biāo)準(zhǔn)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(nèi),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(jìn)行燒結(jié),保溫4~6h,制得金剛石/陶瓷復(fù)合基板材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石/陶瓷復(fù)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(jié)溫度為760℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石/陶瓷復(fù)合基板材料的制備方法,其特征在于,所述金剛石/陶瓷復(fù)合基板材料的導(dǎo)熱系數(shù)為9.1w/(m·k),1MHz下的介電常數(shù)為3.6。