申請人:天津大學
發明人:李志宏 李鍥 朱玉梅
摘要:本發明公開了一種稀土摻雜陶瓷基金剛石基板材料,其原料組分及質量百分比含量為:金剛石粉末65~85%,陶瓷粉末15~35%;所述陶瓷粉末的原料組分及質量百分比含量為:SiO240~62%,B2O321~33%,Li2O5~13%,Al2O33~7%,Na2O2~6%,CaO2~5%,CeO21~10%。首先制備陶瓷粉末,再經配料、成型后于750~800℃燒結。本發明于低溫常壓下制得,最高導熱系數和抗彎強度分別達到4.5w/(m·k)和103Mpa,具有介電系數低、熱膨脹系數與Si電子元件相匹配等優點,是一種適用于電子封裝的基板材料。
主權利要求:1.一種稀土摻雜陶瓷基金剛石基板材料,其原料組分及質量百分比含量為:金剛石粉末65~85%,陶瓷粉末15~35%;所述的陶瓷粉末,其原料組分及質量百分比含量為:SiO240~62%,B2O321~33%,Li2O5~13%,Al2O33~7%,Na2O2~6%,CaO2~5%,CeO21~10%。上述稀土摻雜陶瓷基金剛石基板材料的制備方法,步驟如下:(1)制備陶瓷粉末①將SiO2、B2O3、Li2O、Al2O3、Na2O、CaO按照SiO240~62%,B2O321~33%,Li2O5~13%,Al2O33~7%,Na2O2~6%,CaO2~5%的計量比混合,球磨10h,過200目標準篩,制得混合粉體;②將步驟(1)①制得的混合粉體置于熔塊爐中于1400℃熔煉4h,水淬,得到玻璃塊體;③將步驟(1)②制得的玻璃塊體在球磨機中球磨20h,過200目標準篩,即制得玻璃粉末;④將步驟(1)③制得的玻璃粉末與CeO2按比例混合,放入球磨機中球磨5h,過200目篩,得到稀土摻雜的陶瓷粉末;(2)配料將步驟(1)④制得的陶瓷混合粉末與金剛石粉末按照金剛石粉末65~85%、陶瓷粉末15~35%的計量比混合,置于球磨機中混合均勻,然后過200目標準篩,得到稀土摻雜陶瓷基金剛石基板混合料;(3)成型將步驟(2)得到稀土摻雜陶瓷基金剛石基板混合料倒入磨具內,冷壓成型為坯體;(4)燒結將步驟(3)成型的坯體于常壓下,750~800℃燒結,保溫4h,制得稀土摻雜陶瓷基金剛石基板材料。
2.根據權利要求1所述的的稀土摻雜陶瓷基金剛石基板材料,其特征在于,所述步驟 (1)①、步驟(1)③及步驟(1)④的球磨為干式球磨的形式。
3.根據權利要求1所述的的稀土摻雜陶瓷基金剛石基板材料及其制備方法,其特征在于,所述稀土摻雜陶瓷基金剛石基板材料的導熱系數達4.5w/(m·k)。
4.根據權利要求1所述的的稀土摻雜陶瓷基金剛石基板材料及其制備方法,其特征在于,所述稀土摻雜陶瓷基金剛石基板材料的抗彎強度達103Mpa。