本發(fā)明屬于dcb基板制造，具體涉及一種摻雜氧化鋯的氮化鋁陶瓷基板的制備方法。
背景技術(shù)：
1、氮化鋁陶瓷基板因具有高導熱(是氧化鋁基板6～8倍)、高電絕緣、低熱膨脹特點，而成為新一代大規(guī)模集成電路、半導體功率器件的理想散熱和封裝材料。但由于氮化鋁基板的抗彎強度要比氧化鋁基板低，在實際使用中易出現(xiàn)裂縫，造成產(chǎn)品報廢，對氮化鋁基板的廣泛使用造成了一定影響。
2、氧化鋯，化學式為zro2，是鋯的主要氧化物，通常狀況下為白色無臭無味晶體，難溶于水、鹽酸和稀硫酸?；瘜W性質(zhì)不活潑，且具有高熔點、高電阻率、高折射率和低熱膨脹系數(shù)的性質(zhì)，使它成為重要的耐高溫材料、陶瓷絕緣材料和陶瓷遮光劑，亦是人工鉆的主要原料。
3、本發(fā)明利用氧化鋯特有的韌性特點，開發(fā)一種氮化鋁陶瓷摻入氧化鋯材料的技術(shù)，將氧化鋯粉末加入氮化鋁陶瓷粉末中，經(jīng)預混、球磨、脫泡等一系列工序，制成高韌性的氮化鋁陶瓷，從而可以明顯提高氮化鋁基板的抗彎強度，減少了氮化鋁基板在實際使用中裂縫的產(chǎn)生，提高產(chǎn)品使用可靠性，現(xiàn)有技術(shù)中尚未見相關(guān)嘗試。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明基于上述問題進行，提供了一種摻雜氧化鋯的氮化鋁陶瓷基板的制備方法。通過摻入2％比例的氧化鋯可以明顯提高氮化鋁基板的可靠性能，如dcb抗彎強度大于900mpa，通爐325℃可以提升5次，tc循環(huán)提升50次。
2、本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
3、本發(fā)明第一方面，提供了一種摻雜氧化鋯的氮化鋁陶瓷基板的制備方法，包括如下步驟：
4、a、原料制備及處理
5、按質(zhì)量比2％向氮化鋁陶瓷粉末中摻入氧化鋯粉末，然后加入化學助劑預混成漿料，球磨后去除漿料中的氣泡；
6、b、片材制備
7、漿料在20～30℃、濕度≤70％rh、線速度255～265mm/min條件下經(jīng)流延后成帶狀生坯，并將帶狀生坯沖成一定尺寸的單片，而后將兩片單片熱壓為一片；
8、c、燒結(jié)
9、片材表面敷粉(防止燒結(jié)時出現(xiàn)粘連不良)后，將化學助劑排出，惰性氣體氛圍中1650～1750℃燒結(jié)10～12h，將生坯燒結(jié)成熟坯；
10、d、研磨及清洗
11、將陶瓷片研磨到規(guī)定的厚度并用純水將陶瓷片超聲清洗干凈。
12、上述各步驟的優(yōu)選工藝條件如下：
13、步驟a中，氧化鋯粉末的粒徑為2μm左右，純度99.99％；氮化鋁陶瓷粉末的粒徑約1.3μm，純度99.99％；
14、所述化學助劑選自無水己醇、增塑劑中的任意一種，助劑加入比例為4.5％；
15、預混工藝參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速450～550r/min，時間4.5～5.5h；
16、球磨工藝參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速30～40r/min，球磨時間17.5～18.5h；
17、漿料脫泡的工藝參數(shù)如下：脫泡時間1.5～2.5h，水浴溫度：40～45℃，真空度≤-0.085mp。
18、步驟b中，進行沖片時，氣壓為0.4～0.6mpa；
19、熱壓工藝參數(shù)如下：壓力50～80t，溫度：上模90～110℃，下模70～100℃；保壓時間：20～50s。
20、步驟c中，敷粉工藝條件如下：傳送速度：950～1050mm/min；溫度：40～50℃；
21、壓力：0.2mpa；
22、化學助劑排出條件如下：溫度450～550℃；排膠時間：18～22h；
23、燒結(jié)時，惰性氣體為氮氣，氮氣壓力為0.4mpa。
24、步驟d中，研磨工藝條件如下：壓力0.4mpa，轉(zhuǎn)速：18～22r/min。
25、本發(fā)明第二方面，提供了一種摻雜氧化鋯的氮化鋁陶瓷基板，采用上述任一項所述的方法制備得到。
26、發(fā)明的作用與效果
27、本發(fā)明將氧化鋯粉末加入氮化鋁陶瓷粉末中，經(jīng)預混、球磨、脫泡等一系列工序，制成高韌性的氮化鋁陶瓷，從而可以明顯提高氮化鋁基板的可靠性能。與無鋯氮化鋁基板對比，本發(fā)明陶瓷片抗彎強度從450mpa提升至550mpa以上，dcb基板抗彎強度由750mpa提升至大于900mpa，通爐325℃由2次失效提升至5次失效，tc壽命由25次失效提升至50次失效。
1.一種摻雜氧化鋯的氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摻雜氧化鋯的氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摻雜氧化鋯的氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摻雜氧化鋯的氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摻雜氧化鋯的氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摻雜氧化鋯的氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摻雜氧化鋯的氮化鋁陶瓷基板的制備方法，其特征在于：
8.一種摻雜氧化鋯的氮化鋁陶瓷基板，其特征在于，采用權(quán)利要求1～7任一項所述的方法制備得到。