[发明专利]一种隔离粉及其制作方法

说明书

本发明公开了一种隔离粉及其制作方法，通过将高温去活的氮化铝粉体和氮化硼粉体混合制得了二元混合隔离粉，使得其同时满足低温氧化气氛下和高温惰性气氛下使用要求，具有产品隔离润滑的效果且不会发生滑移，同时可有效防止烧结过程中发生化学反应与氮化铝基板发生粘结，利于大尺寸基板的翘曲度控制，90%以上的基板翘曲度控制在5‰之内，无需陶瓷整平工艺就满足产品应用需求，达到本行业对隔离粉在不同气氛下以及高温隔离润滑要求。

技术领域

本发明属于电子陶瓷封装领域，具体涉及一种用于氮化铝陶瓷基板排胶工艺的隔离粉及所述隔离粉的制作方法。

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，而氮化铝(AlN)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。

AlN基板常见的成型方法有干压成型、注塑成型及流延成型(tape casting)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特制的大颗粒氮化铝粉体，该粉体经过多次高温处理去活性，再通过粉碎筛分制取，该隔离粉主要存在粉体的颗粒偏大，烧结时基板易产生翘曲，严重时会造成基板开裂；同时，处理后的氮化铝粉体不能直接判断是否具有活性，存在烧结粘片的风险。

发明内容

基于此，本发明提供了一种隔离粉，采取高温去除活性的氮化铝粉体和氮化硼粉体的二元混合隔离粉，使得其同时满足低温氧化气氛下和高温惰性气氛下使用要求，具有产品隔离润滑的效果且不会发生滑移，同时可有效防止烧结过程中发生化学反应与氮化铝基板发生粘结，从而达到本行业对隔离粉在不同气氛下以及高温隔离润滑要求。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种隔离粉，所述隔离粉由均经过高温去活的氮化铝粉体和氮化硼粉体混合而成。

优选的，所述隔离粉中氮化硼粉体和氮化铝粉体的质量比为(5～8):(5～2)。

进一步的，所述氮化铝粉体的平均粒度D50为0.5～1.6μm，比表面积为2.8～5m²/g，氧含量小于1.5％；

所述氮化硼粉体的平均粒度D50为0.5～10μm，比表面积为4～10m²/g，氧含量小于0.9％。

本发明的另一个目的在于提供一种上述隔离粉的制作方法，包括以下步骤：