[发明专利]一种电路用氮化硅陶瓷基片及其制备方法

权利要求书

1.一种电路用氮化硅陶瓷基片的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:

（1）流延浆料配制：将α-Si₃N₄粉体、Re₂O₃-MxOy-MgSiN₂三元复合助烧结剂与有机复合助剂按一定的配比称量，利用球磨机进行26-32小时的均匀混合，得到初级流延浆料；然后，对所述初级流延浆料进行真空除泡、熟化处理，制得流延浆料；

（2）流延成型：将流延浆料通过流延机制备成流延素坯带；

（3）冲切成形：将流延素坯带冲切成形为具有一定形状和尺寸的素坯片；

（4）叠片：将上述素坯片精准叠放、堆垛，每一堆垛的叠放片数示坯片的厚度而定，每两素坯片之间均匀撒敷隔粘粉以防止烧结过程中坯片蘸粘；

（5）排胶：将堆垛的素坯片置于排胶炉中，在≤620℃的温度下，大气气氛中进行排胶处理，以排除素坯片中的各种有机物，从而获得不含残余碳的氮化硅陶瓷坯片；

（6）高温气压烧结：将上述氮化硅陶瓷坯片置于气压炉中，在1750℃-1850℃、3-10MPa的环境中进行高温烧结4-10小时，得到电路用氮化硅陶瓷基片；

其中，所述α-Si₃N₄粉体与助烧结剂的用量比以重量百分比计=90-96:4-10；所述α-Si₃N₄粉体采用自蔓延法制备而成。

2.根据权利要求1所述的一种电路用氮化硅陶瓷基片的制备方法,其特征在于：Re₂O₃-MxOy-MgSiN₂三元复合助烧结剂中的Re₂O₃为稀土氧化物。

3.根据权利要求1所述的一种电路用氮化硅陶瓷基片的制备方法,其特征在于：所述Re₂O₃-MxOy-MgSiN₂三元复合助烧结剂中的Re为Gd、Lu、Y、Yb、Eu中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种电路用氮化硅陶瓷基片的制备方法,其特征在于：所述Re₂O₃-MxOy-MgSiN₂三元复合助烧结剂中的MxOy为金属氧化物。

5.根据权利要求1所述的一种电路用氮化硅陶瓷基片的制备方法,其特征在于：所述Re₂O₃-MxOy-MgSiN₂三元复合助烧结剂中的MxOy为MgO、ZrO₂中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种电路用氮化硅陶瓷基片的制备方法,其特征在于：所述有机复合助剂包括溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂、表面活性剂。

7.根据权利要求6所述的一种电路用氮化硅陶瓷基片的制备方法,其特征在于：所述溶剂为丁酮与无水乙醇按重量比为15-18:17-20的混合溶剂。

8.根据权利要求6所述的一种电路用氮化硅陶瓷基片的制备方法,其特征在于：所述分散剂为蓖麻油。

9.根据权利要求6所述的一种电路用氮化硅陶瓷基片的制备方法,其特征在于：所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸丁卞酯，所述表面活性剂为聚乙二醇。

10.一种电路用氮化硅陶瓷基片，其特征在于：采用以下重量百分比的各原料制成流延浆料再经后续加工制成：α-Si₃N₄粉体90-96wt%、Re₂O₃-MxOy-MgSiN₂三元复合助烧结剂4-10wt%以及占粉体和助烧结剂总重50-70wt%的有机复合助剂。