[发明专利]一种隔离粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种隔离粉及其制备方法。其中，该制备方法包括以下步骤：1)在N2的保护下，分别将经预处理后的α‑Si3N4粉体、BN粉体、活性炭和Si粉体中制成微纳粉体S1、S2、S3和S4；2)将前述的微纳粉体S1、S2、S3和S4按比例输送至粉体混料机中，在N2的保护下混合成混合粉料S0；3)将混合粉料S0转移至砂磨机中，转移过程中保持无氧气接触，并同时加入无水乙醇和胶结剂进行研磨，以制成微纳浆料J0；4)使用喷雾造粒机对微纳浆料J0进行造粒，并用孔径分别为M1+100μm和M1的筛子对颗粒进行过筛；5)对中间尺寸的颗粒进行排胶处理后，即得隔离粉产品。由本发明制备得到的隔离粉，能够使得氮化铝基板内的氧气达到最小值，进一步提高了氮化铝基板材料的热导率。

技术领域

本发明涉及隔离粉制备技术领域，更具体地说，它涉及一种隔离粉及其制备方法。

背景技术

随着电子信息、电力电子、半导体激光等行业装备的多功能化和自动化程度日益提高，要求电子线路系统必需具有功能完整、体积小、质量轻、高效率、高功率密度等特点，因而促进了相关的电子器件朝着大功率、高集成化和微型化方向迅速发展，与之相适应的承载电子线路的基板在质量上提出了更高的要求，尤其是基板材料的稳定性和热导率。传统的承载基板主要有氧化铝(al₂o₃)、氧化铍(beo)，其中al₂o₃基板因热导率(20～30w/m·k)低，其散热性能达不到要求，beo因其加工过程产生粉末毒害而逐渐被淘汰，而氮化硅(si₃n₄)以160～230w/m·k的高热导率、低介电常数、无毒害、热稳定性能良好等优点，逐渐在功率器件领域取代传统的al₂o₃、beo基板。目前，aln基板已经在大功率模块电路、半导体激光器和led等领域显示巨大优越性，具有广泛市场前景。si₃n₄基板常见的成型方法有干压成型、注塑成型及流延成型(tapecasting)等，基板的制作工艺流程主要有生坯成型、排胶、烧结、后处理等。为了提高生产效率，一般排胶、烧结工艺都采取多片叠层的方式，两片生坯之间采用隔离粉隔离。其中氮化铝生坯排胶大部分在600℃以下的氧化气氛进行，而烧结则在1850℃左右惰性或者还原气氛下进行。因此，氮化铝陶瓷领域及相关类似领域对隔离粉的要求较高，既要满足润滑隔离效果，又要满足低温(700℃以下)氧化气氛下以及高温环境(惰性或者还原性气氛)下的使用要求，同时要求隔离粉不能太光滑以防转移过程发生滑移等要求。一般的常用的隔离粉(氧化铝、氧化锆、石墨粉、石英粉等)不能满足低温抗氧化和高温防粘要求，如石墨粉体为优良的隔离粉，但其最大的缺点是抗低温(600℃以下)氧化性能差，在空气中当温度超过300℃即发生明显的氧化；氧化铝、氧化锆、石墨粉和石英粉不能够在1600℃以上使用，同时氮化铝与这些粉体在高温下发生反应生成铝盐复合物。目前，大部分氮化铝基板生产厂家一般采用BN-隔离粉对基板进行隔离，但是采用BN-隔离粉还是存在一些问题：如使用后残留的BN-隔离粉会给后续基板的金属化产生负面影响；而且BN-隔离粉本身也存在成本高，导致基板加工整体成本上升，并且使用BN隔离粉也会降低基板的机械强度。

为此，我们提出一种隔离粉及其制备方法，来解决上述背景技术中存在的问题。

发明内容

本发明提供一种隔离粉及其制备方法，解决相关技术中的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种隔离粉的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

1)在N₂的保护下，分别将经预处理后的α-Si₃N₄粉体、BN粉体、活性炭和Si粉体制成微纳粉体S₁、S₂、S₃和S₄；