【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及陶瓷器件，更具體地，涉及一種陶瓷基片及其制備方法。
技術介紹
1、陶瓷材料基于絕緣性好、高強度與耐磨性等優點，可將其制成如陶瓷基片等精密陶瓷器件，被廣泛應用于半導體功率器件、集成電路封裝、汽車電池、航天航空及軍工電子等領域中。
2、陶瓷材料的燒結過程是實現內部顆粒致密化，使陶瓷基片獲得良好機械強度的關鍵步驟，由于陶瓷材料本身燒結溫度較高，一般會選擇加入助燒劑或其他組分以增強陶瓷材料的燒結性或達到提升導熱性等相應性能的目的，不同配方和粒徑比的混合物料在常壓燒結后常會出現局部團聚體、微裂紋或出現氣孔等缺陷問題，降低了所獲得的陶瓷基片的機械強度及可靠性，最終導致制備得到的陶瓷基片密度小、氣孔率大、抗折強度小。
3、因此，開發一種陶瓷基片的制備方法來提高陶瓷基片的密度和抗折強度、降低陶瓷基片的氣孔率是具有重要意義的。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于解決現有技術的不足，而提供一種陶瓷基片及其制備方法。
2、為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為：
3、第一方面，本專利技術提供了一種陶瓷基片的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
4、s1.混合陶瓷基片的原料，得到混合物料粉；
5、s2.對混合物料粉進行壓制成型，得到陶瓷基片生坯；
6、s3.將陶瓷基片生坯置于常壓p0、常溫t0條件下，進行升壓升溫至壓強為p1、溫度為t1，且△p1/△t1＝(p1-p0)/(t1-t0)＝1.80-5.
7、s4.對經過步驟s3處理的陶瓷基片生坯繼續進行升壓升溫至壓強為p2、溫度為t2，同時進行頻率為v的超聲震蕩處理，并使△p2:△t2:v＝(p2-p1):(t2-t1):v＝(0.6-1.5)mpa:600℃:(2-4)hz，保持以進行燒結處理，即得陶瓷基片。
8、本專利技術通過控制△p1/△t1、△p2:△t2:v，可使陶瓷基片生坯在制備過程中能夠及時將有機物質分解排出，內部晶粒隨溫度上升而均勻可控生長，同步控制壓強變化趨勢防止出現晶體結構異常導致局部缺陷的問題，以及隨震蕩處理促進晶粒重排以消除排膠處理產生的氣孔，提升堆積密度，及時填充陶瓷基片生坯內部產生的間隙，降低了陶瓷基片內部的氣孔率，提高了制得的陶瓷基片的密度和抗折強度。
9、具體地，在陶瓷基片的高溫制備過程中，封閉氣孔和少量小氣孔通常難以排出，此時震蕩作用力配合壓力變化為粉體燒結提供了更大的燒結驅動力，更有利于促進燒結體內晶粒滑移、塑性變形和擴散傳質等，通過同步調節溫度、壓力與震蕩頻率，使得孤立的氣孔擴散到晶界上消除，使致密化過程繼續進行，同時在高溫作用下氧化鋁晶粒繼續生長，進而完全消除材料內的封閉氣孔，減小材料缺陷和內應力，進而增加成瓷后的整體強度性能和可靠性。
10、當△p1/△t1值過大，即單位溫度內壓力變化過大或單位壓力下溫度變化過小，會導致陶瓷基片生坯內部的密度過低或氣孔分布不均勻，從而產生內應力，降低陶瓷基片的密度和抗折強度、提高陶瓷基片的氣孔率；而當△p1/△t1值過小，即單位溫度內壓力變化過小或單位壓力下溫度變化過大，會導致排膠過程中的有機物質分解排出過快，無法及時填充陶瓷基片生坯內部產生的間隙，從而降低陶瓷基片的密度和抗折強度、提高陶瓷基片的氣孔率。
11、對于△p2:△t2:v，當△p2:v和/或△t2:v過低，不能促進晶粒生長，不利于提高制備的陶瓷基片的密度和抗折強度、降低陶瓷基片的氣孔率；當△p2:v和/或△t2:v過高，晶粒異常生長，液相進入晶粒內部中容易造成晶體結構缺陷，不利于提高制備的陶瓷基片的密度和抗折強度、降低陶瓷基片的氣孔率；當比值中v過低或為0(即無超聲震蕩處理)時，無法消除排膠處理產生的氣孔，不利于提高制備的陶瓷基片的密度和抗折強度、降低陶瓷基片的氣孔率；當比值中v過高時，會影響燒結過程的正常進行，嚴重時無法使生坯燒結成型。
12、另外，本專利技術陶瓷基片的制備方法，不僅可以改善陶瓷材料內部顆粒致密化程度，而且其所需的燒結溫度和壓力低、陶瓷基片原料壓制成型的時間短，不會影響陶瓷材料粉體顆粒壓制致密化形成生坯的進程，也不會因壓制致密化程度過高而阻礙晶粒長大和影響排膠過程中揮發氣體的排出，有助于提升陶瓷基片的整體強度性能。
13、優選地，步驟s3中，所述△p1/△t1具體可為1.80kpa/℃、1.81kpa/℃、2.0kpa/℃、2.07kpa/℃、2.50kpa/℃、3.0kpa/℃、3.26kpa/℃、3.30kpa/℃、4.30kpa/℃、4.5kpa/℃、5.04kpa/℃、5.10kpa/℃中的任意一者或任意兩者之間的范圍。
14、優選地，步驟s3中，所述△p1/△t1＝1.81-5.04kpa/℃。
15、優選地，步驟s3中，所述△p2:△t2:v＝(p2-p1):(t2-t1):v＝(0.6-1.0)mpa:600℃:(3-4)hz。
16、在本專利技術中，步驟s3中的常壓p0為0.1mpa、常溫t0為25℃。
17、優選地，步驟s3中，所述p1為1.5-3.0mpa，所述t1為600-800℃。
18、優選地，步驟s3中，所述升壓升溫所需時間為20-60min，所述升壓升溫過程中壓力和溫度均隨時間呈線性增加。
19、優選地，步驟s3中，所述保持以進行排膠處理的保持時間為60-120min。
20、優選地，步驟s4中，所述△p2:△t2:v具體可為0.6mpa:600℃:2hz、0.7mpa:600℃:2hz、0.8mpa:600℃:2hz、0.9mpa:600℃:2hz、1.0mpa:600℃:2hz、1.1mpa:600℃:2hz、1.2mpa:600℃:2hz、1.3mpa:600℃:2hz、1.4mpa:600℃:2hz、1.5mpa:600℃:2hz、0.6mpa:600℃:3hz、0.7mpa:600℃:3hz、0.8mpa:600℃:3hz、0.9mpa:600℃:3hz、1.0mpa:600℃:3hz、1.1mpa:600℃:3hz、1.2mpa:600℃:3hz、1.3mpa:600℃:3hz、1.4mpa:600℃:3hz、1.5mpa:600℃:3hz、0.6mpa:600℃:4hz、0.7mpa:600℃:4hz、0.8mpa:600℃:4hz、0.9mpa:600℃:4hz、1.0mpa:600℃:4hz、1.1mpa:600℃:4hz、1.2mpa:600℃:4hz、1.3mpa:600℃:4hz、1.4mpa:600℃:4hz、1.5mpa:600℃:4hz中的任意一者或任意兩者之間的范圍。
21、優選地，步驟s4中，所述p2為3.0-3.6mpa，所述t2為1200-1400℃，所述v為2-4hz。
22、優選地，步驟s4中，所述升壓升溫所需時間為20-100min，所述升壓升溫過程中壓力本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種陶瓷基片的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
2.如權利要求1所述陶瓷基片的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述△P1/△T1＝1.81-5.04kPa/℃。
3.如權利要求1所述陶瓷基片的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述△P2:△T2:V＝(P2-P1):(T2-T1):V＝(0.6-1.0)MPa:600℃:(3-4)Hz。
4.如權利要求1所述陶瓷基片的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述P1為1.5-3.0MPa，所述T1為600-800℃。
5.如權利要求1所述陶瓷基片的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述P2為3.0-3.6MPa，所述T2為1200-1400℃，所述V為2-4Hz。
6.如權利要求1所述陶瓷基片的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述保持以進行排膠處理的保持時間為60-120min。
7.如權利要求1所述陶瓷基片的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述保持以進行燒結處理的保持時間為120-240min。
8.如權利要求1所述陶瓷基片的
9.如權利要求8所述陶瓷基片的制備方法，其特征在于，包括如下(1)-(4)中的至少一項：
10.一種陶瓷基片，其特征在于，采用權利要求1-9任一所述制備方法制備得到。
...【技術特征摘要】
1.一種陶瓷基片的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
2.如權利要求1所述陶瓷基片的制備方法，其特征在于，步驟s3中，所述△p1/△t1＝1.81-5.04kpa/℃。
3.如權利要求1所述陶瓷基片的制備方法，其特征在于，步驟s3中，所述△p2:△t2:v＝(p2-p1):(t2-t1):v＝(0.6-1.0)mpa:600℃:(3-4)hz。
4.如權利要求1所述陶瓷基片的制備方法，其特征在于，步驟s3中，所述p1為1.5-3.0mpa，所述t1為600-800℃。
5.如權利要求1所述陶瓷基片的制備方法，其特征在于，步驟s4中，所述p2為3.0-3.6mpa，所述t2為1200-1400℃，所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬艷紅，梁明川，
申請(專利權)人：南充三環電子有限公司，
類型：發明
國別省市：
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