本發(fā)明涉及電子電工技術(shù)，特別是涉及一種氮化鋁陶瓷制冷片及其加工方法。

背景技術(shù)：

氮化鋁(aluminumnitrideceramic，aln)是綜合性能優(yōu)良的新型先進(jìn)陶瓷材料，被認(rèn)為是新一代高集成度半導(dǎo)體基片和電子器件的理想封裝材料。同時(shí)，氮化鋁粉體也是提高高分子材料熱導(dǎo)率和力學(xué)性能的最佳添加料，如環(huán)氧樹(shù)脂中加入氮化鋁粉體可以明顯提高其熱導(dǎo)率，廣泛應(yīng)用于大功率模塊，受到國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛重視。此外，氮化鋁陶瓷還具有高強(qiáng)度、高硬度(12gpa)、高抗彎強(qiáng)度(300～400mpa)等良好的物理性能及優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性能，在空氣中溫度為1000℃以及在真空中溫度達(dá)到1400℃時(shí)仍可保持穩(wěn)定，可用作熔煉有色金屬和半導(dǎo)體材料砷化鎵的坩堝、蒸發(fā)舟、熱電偶的保護(hù)管、高溫絕緣件，同時(shí)可作為微波介電材料、耐高溫及耐腐蝕結(jié)構(gòu)陶瓷及透明氮化鋁微波陶瓷制品。因而成為一種具有廣泛應(yīng)用前景的無(wú)機(jī)材料。由于具有優(yōu)良的熱、電、力學(xué)性能。氮化鋁陶瓷引起了國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)所用材料的性能提出了更高的要求。氮化鋁陶瓷也必將在許多領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用。雖然多年來(lái)通過(guò)許多研究者的不懈努力，在粉末的制備、成形、燒結(jié)等方面的研究均取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。但到目前為止，氮化鋁的商品化程度并不高，這也是影響氮化鋁陶瓷進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種氮化鋁陶瓷制冷片及其加工方法，該發(fā)明利用氮化鋁材料良好的特性制備成制冷片可以對(duì)大規(guī)模集成電路進(jìn)行快速散熱，延長(zhǎng)集成電路使用壽命。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種氮化鋁陶瓷制冷片加工方法，包括如下步驟：

第一，對(duì)氮化鋁陶瓷基片按照不同的形狀和要求進(jìn)行激光預(yù)切割獲得標(biāo)準(zhǔn)基片；

第二，對(duì)標(biāo)注基片進(jìn)行含銀合金涂層處理過(guò)程；

a1，對(duì)基片進(jìn)行清洗干燥并通過(guò)具有200～350目不銹鋼絲網(wǎng)的專(zhuān)用絲印機(jī)印制銀合金；

a2，將含有銀合金涂層基片放在室溫中進(jìn)行5～30min流平；

a3，將含有銀合金涂層基片放在在110～150度溫度環(huán)境中進(jìn)行10～25min烘干；

a4，將含有銀合金涂層基片進(jìn)行排膠處理；

a5，采用隧道爐對(duì)排膠后基片進(jìn)行燒結(jié)處理后再清洗干燥；

第三，對(duì)含有銀合金涂層基片進(jìn)行含銅合金二次涂層處理過(guò)程；

a1，將含有二次復(fù)合金涂層基片放在室溫中進(jìn)行5～30min流平；

a2，將含有二次復(fù)合金涂層基片放在在110～150度溫度環(huán)境中保持10～25min烘干；

a3，采用真空燒結(jié)爐對(duì)含有二次復(fù)合涂層基片進(jìn)行燒結(jié)處理后再清洗干燥獲得氮化鋁陶瓷制冷片。

所述步驟二中隧道爐達(dá)到峰值溫度850±20℃，峰值時(shí)間9～11min范圍內(nèi)完成燒結(jié)。

所述步驟二中選用銀漿顆粒細(xì)度≤8μm，粘度值為150～250pa·s。

所述步驟三中真空燒結(jié)爐達(dá)到峰值溫度700～850℃，峰值時(shí)間9～11min范圍內(nèi)完成燒結(jié)。

所述氮華鋁陶瓷制冷片的厚度為0.20mm～1.15mm。

本發(fā)明還提供一種用于加工所述的氮化鋁陶瓷制冷片的絲印機(jī)，包括底座，所述底座前端依次設(shè)有x軸調(diào)節(jié)板、y軸第一調(diào)節(jié)板和r軸調(diào)節(jié)板；所述r軸調(diào)節(jié)板上設(shè)有基臺(tái)，所述底座后端設(shè)有y軸第二調(diào)節(jié)板，所述y軸第二調(diào)節(jié)板通過(guò)支撐體活動(dòng)連接有帶絲網(wǎng)的印板，所述y軸第二調(diào)節(jié)板上還設(shè)有z軸調(diào)節(jié)桿。

所述絲網(wǎng)目數(shù)為200～350目，其厚度為0.020mm～0.050mm。

所述絲網(wǎng)按照與印刷方向45度方式設(shè)置在印版上。

本發(fā)明有益效果

1、采用本發(fā)明加工的氮化鋁陶瓷制冷片耐高溫，其熱膨脹系數(shù)(4.5×10-6℃)低。

2、采用本發(fā)明加工的氮化鋁陶瓷制冷片耐熱沖擊，其熱導(dǎo)率高(170～320w/m·k)，能耐急熱急冷。

3、采用本發(fā)明加工的氮化鋁陶瓷制冷片機(jī)械性能好，抗彎強(qiáng)度350～400mpa，抗折強(qiáng)度高。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種氮化鋁陶瓷制冷片加工方法流程圖。

圖2是本發(fā)明一種氮化鋁陶瓷制冷片加工方法中燒結(jié)爐溫度控制示意圖。

圖3是本發(fā)明一種氮化鋁陶瓷制冷片加工方法中采用的絲印機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種氮化鋁陶瓷制冷片加工方法，包括如下步驟：

第一，101對(duì)氮化鋁陶瓷基片按照不同的形狀和要求進(jìn)行激光預(yù)切割獲得標(biāo)準(zhǔn)基片；本發(fā)明中激光預(yù)切割：根據(jù)不同的形狀和要求，用直徑小于0.03mm的激光切成所需要的形狀，激光切割深度為材料的厚度的49％為宜。一個(gè)角處切出一個(gè)定位標(biāo)志。需要加工的圖形，整齊地排列在氮化鋁陶瓷片上，但要保證圖形離邊的距離不小于3mm。

第二，201對(duì)標(biāo)注基片進(jìn)行含銀合金涂層處理過(guò)程；

a1，2011；對(duì)基片進(jìn)行清洗干燥并通過(guò)具有200～350目不銹鋼絲網(wǎng)的專(zhuān)用絲印機(jī)印制銀合金；所述步驟二中選用銀漿顆粒細(xì)度≤8μm，粘度值為150～250pa·s。本發(fā)明在印銀中采用專(zhuān)用絲印機(jī)能保證絲印重復(fù)定位誤差小于0.01mm。同時(shí)，絲印機(jī)能夠固定氮化鋁陶瓷片，重復(fù)定位精度也要小于0.01mm。印刷時(shí)注意事項(xiàng)如下：

1、印刷前24小時(shí)請(qǐng)將漿料置于操作間里，以達(dá)到同樣的環(huán)境溫度(20～25℃)2、如需稀釋?zhuān)?qǐng)使用低轉(zhuǎn)速的攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌或手動(dòng)攪拌10～30分鐘，攪拌后靜置30分鐘，讓產(chǎn)生的氣泡全部析出。調(diào)整粘度時(shí)可加入專(zhuān)用稀釋劑，但加量不得超過(guò)2％。3、注意印刷基片的存放和使用，在印刷時(shí)基片表面必須徹底干凈并保持干燥。不要在絲網(wǎng)上一次放入過(guò)多的漿料，這樣會(huì)造成絲網(wǎng)受壓變形，影響印刷精度。4、批量生產(chǎn)時(shí)，要注意印刷面的一致，并建議經(jīng)常測(cè)量濕膜厚度，以保證印刷效果。5、印刷完后應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行烘干以避免灰塵沾染。烘干需要完全徹底(溫度和時(shí)間)，避免表面干燥而內(nèi)部不干的現(xiàn)象。

a2，2012將含有銀合金涂層基片放在室溫在5～30min流平；本發(fā)明流平時(shí)間為25分鐘。

a3，2013將含有銀合金涂層基片放在在110～150度溫度環(huán)境中進(jìn)行10～25min烘干；

a4，2014將含有銀合金涂層基片進(jìn)行排膠處理；

a5，2015采用隧道爐對(duì)排膠后基片進(jìn)行燒結(jié)處理后再清洗干燥；如圖2所示，所述步驟二中隧道爐達(dá)到峰值溫度850±20℃，峰值時(shí)間9～11min范圍完成燒結(jié)。

第三，301對(duì)含有銀合金涂層基片進(jìn)行含銅合金二次涂層處理過(guò)程；

a1，3011將含有二次復(fù)合金涂層基片放在室溫在5～30min流平；所述步驟三中復(fù)合金為銅合金。

a2，3012將含有二次復(fù)合金涂層基片放在在110～150度溫度環(huán)境中保持10～25min烘干；

a3，3013采用真空燒結(jié)爐對(duì)含有二次復(fù)合涂層基片進(jìn)行燒結(jié)處理后再清洗干燥獲得氮化鋁陶瓷制冷片。如圖2所示，所述步驟三中真空燒結(jié)爐達(dá)到峰值溫度700～850℃，峰值時(shí)間9～11min之間范圍完成燒結(jié)。

所述氮華鋁陶瓷制冷片的厚度為0.20mm～1.15mm。本發(fā)明氮化鋁陶瓷制冷片的常用厚度有：0.25mm、0.38mm、0.51mm、0.635mm。

如圖3所示，本發(fā)明還提供一種氮化鋁陶瓷制冷片專(zhuān)用的絲印機(jī)；包括帶底座21的機(jī)體，所述底座21前端依次設(shè)有x軸調(diào)節(jié)板22、y軸第一調(diào)節(jié)板231和r軸調(diào)節(jié)板24；所述r軸調(diào)節(jié)板24上設(shè)有基臺(tái)25，所述底座21后端設(shè)有y軸第二調(diào)節(jié)板232，所述y軸第二調(diào)節(jié)板232通過(guò)支撐體26活動(dòng)連接有帶絲網(wǎng)的印板27，所述y軸第二調(diào)節(jié)板232上還設(shè)有z軸調(diào)節(jié)桿28。所述絲網(wǎng)目數(shù)為200～350目，其厚度為0.020mm～0.050mm。所述絲網(wǎng)按照與印刷方向45度方式設(shè)置在印版上。

上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)范圍的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之列。