[发明专利]带连通孔的金刚石复合片及其制造方法

说明书

本发明涉及复合材料技术领域，尤指一种带连通孔的金刚石复合片及其制造方法，首先通过在基片上制作贯穿其上表面及下表面的通孔，以形成带孔基片；在带孔基片的上表面、下表面及其通孔内分别沉积生长金刚石膜，最后获得金刚石复合片。本发明提供一种高硬度、高导热率、高绝缘电阻、低介电常数、高化学稳定性的复合片，在很多场合可以作为多晶金刚石自支持片的替代材料。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤指一种带连通孔的金刚石复合片及其制造方法。

背景技术

现代技术飞速发展，电子器件的功率与集成度越来越高，因此产热的集中性也越来越高，器件产热对于工作的稳定性不容忽视。因此，如何高效、快速地将热量导出，已成为业界研究的重点。制备高热导率的材料，是电子器件前进路上必不可少的一环。

另外，高频大功率集成电路基板除了要有高的导热率，还需要高的电绝缘性能以及低的介电常数、高的化学稳定性，以减少对集成电路的性能影响并延长产品的使用寿命。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种带连通孔的金刚石复合片及其制造方法，由于其高硬度、高导热率、高绝缘电阻、低介电常数、高化学稳定性等性质，使得其在很多场合可以作为多晶金刚石自支持片的替代材料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种带连通孔的金刚石复合片及其制造方法；

其中，一种带连通孔的金刚石复合片，包括基片，所述基片开设有至少一个贯穿其上表面及下表面的通孔；所述带连通孔的金刚石复合片还包括金刚石膜，所述金刚石膜沉积生长于所述基片的上表面、下表面及其通孔的内壁。

作为一种优选方案，所述通孔的直径小于0.4毫米；所述金刚石膜完全填充所述通孔，以形成金刚石柱体；所述基片的上表面及下表面沉积生长的金刚石膜通过所述通孔内的金刚石柱体连接成一个整体。

作为一种优选方案，所述通孔的直径大于0.1毫米；所述金刚石膜不完全填充所述通孔，以形成中空的金刚石管体；所述基片的上表面及下表面沉积生长的金刚石膜通过所述通孔内壁的金刚石管体连接成一个整体。

作为一种优选方案，所述通孔是数量为多个，所述通孔的间距大于所述通孔的直径。

作为一种优选方案，所用基片的热膨胀系数与金刚石的热膨胀系数相匹配；所述基片为硅片、氮化硅、碳化硅、氧化铝、氮化铝陶瓷片、滑石瓷、微晶玻璃片、石墨片或者碳纤维片中的一种或者多种组合的复合片。

作为一种优选方案，所述金刚石膜为多晶金刚石膜。

作为一种优选方案，所述金刚石膜的厚度小于200微米。

其中，一种制备如上述所述的带连通孔的金刚石复合片的制造方法，包括如下步骤：

S10、在基片上制作贯穿其上表面及下表面的通孔，以形成带孔基片；

S20、在所述带孔基片的上表面、下表面及其通孔内分别沉积生长金刚石膜，获得金刚石复合片。

作为一种优选方案，在步骤S10和步骤S20之间还包括如下步骤：对所述带孔基片进行清洗，再对其上表面及下表面进行打磨，然后将打磨后的带孔基片进行二次清洗。

作为一种优选方案，所述步骤S20包括如下步骤：

S21、先对带孔基片的上表面进行沉积生长金刚石膜，当上表面的金刚石膜层生长到一定厚度后取出；

S22、对带孔基片的下表面进行清理积碳后，再对下表面进行沉积生长金刚石膜，当下表面的金刚石膜层生长到一定厚度后取出；

S23、对带孔基片的上表面进行清理积碳后，再对上表面进行沉积生长金刚石膜，当上表面的金刚石膜层生长到一定厚度后取出；