申请人:天津大学
发明人:李志宏 李锲 朱玉梅
摘要:本发明公开了一种稀土掺杂陶瓷基金刚石基板材料,其原料组分及质量百分比含量为:金刚石粉末65~85%,陶瓷粉末15~35%;所述陶瓷粉末的原料组分及质量百分比含量为:SiO240~62%,B2O321~33%,Li2O5~13%,Al2O33~7%,Na2O2~6%,CaO2~5%,CeO21~10%。首先制备陶瓷粉末,再经配料、成型后于750~800℃烧结。本发明于低温常压下制得,最高导热系数和抗弯强度分别达到4.5w/(m·k)和103Mpa,具有介电系数低、热膨胀系数与Si电子元件相匹配等优点,是一种适用于电子封装的基板材料。
主权利要求:1.一种稀土掺杂陶瓷基金刚石基板材料,其原料组分及质量百分比含量为:金刚石粉末65~85%,陶瓷粉末15~35%;所述的陶瓷粉末,其原料组分及质量百分比含量为:SiO240~62%,B2O321~33%,Li2O5~13%,Al2O33~7%,Na2O2~6%,CaO2~5%,CeO21~10%。上述稀土掺杂陶瓷基金刚石基板材料的制备方法,步骤如下:(1)制备陶瓷粉末①将SiO2、B2O3、Li2O、Al2O3、Na2O、CaO按照SiO240~62%,B2O321~33%,Li2O5~13%,Al2O33~7%,Na2O2~6%,CaO2~5%的计量比混合,球磨10h,过200目标准筛,制得混合粉体;②将步骤(1)①制得的混合粉体置于熔块炉中于1400℃熔炼4h,水淬,得到玻璃块体;③将步骤(1)②制得的玻璃块体在球磨机中球磨20h,过200目标准筛,即制得玻璃粉末;④将步骤(1)③制得的玻璃粉末与CeO2按比例混合,放入球磨机中球磨5h,过200目筛,得到稀土掺杂的陶瓷粉末;(2)配料将步骤(1)④制得的陶瓷混合粉末与金刚石粉末按照金刚石粉末65~85%、陶瓷粉末15~35%的计量比混合,置于球磨机中混合均匀,然后过200目标准筛,得到稀土掺杂陶瓷基金刚石基板混合料;(3)成型将步骤(2)得到稀土掺杂陶瓷基金刚石基板混合料倒入磨具内,冷压成型为坯体;(4)烧结将步骤(3)成型的坯体于常压下,750~800℃烧结,保温4h,制得稀土掺杂陶瓷基金刚石基板材料。
2.根据权利要求1所述的的稀土掺杂陶瓷基金刚石基板材料,其特征在于,所述步骤 (1)①、步骤(1)③及步骤(1)④的球磨为干式球磨的形式。
3.根据权利要求1所述的的稀土掺杂陶瓷基金刚石基板材料及其制备方法,其特征在于,所述稀土掺杂陶瓷基金刚石基板材料的导热系数达4.5w/(m·k)。
4.根据权利要求1所述的的稀土掺杂陶瓷基金刚石基板材料及其制备方法,其特征在于,所述稀土掺杂陶瓷基金刚石基板材料的抗弯强度达103Mpa。