高导热氮化硅陶瓷制备工艺方法

随着集成电路和功率器件的不断发展，散热问题对于产品性能提升的制约越来越严重，人们对于电子封装基片和散热材料的综合性能提出了更高的要求。氮化硅陶瓷具有潜在的高热导率(其理论热导率可达200～320W·m-1·K-1)、良好的绝缘性、耐腐蚀性、耐热冲击性和优秀的力学性能，在电子封装材料和散热材料领域具有良好的应用前景。由于氮化硅属于强共价键化合物，难以烧结致密，因此，为了提高氮化硅陶瓷的致密度以实现高的热导率，在烧结氮化硅陶瓷时通常需要加入Y2O3，MgO，Al2O3等氧化物烧结助剂，在1800℃以上进行气压烧结或热压烧结。这些烧结助剂的引入对于氮化硅陶瓷的热导率具有不利的影响：氧原子可以溶入氮化硅晶格内，造成晶体缺陷，对于传导热量的声子起到散射作用；同时，残留在氮化硅晶界间的氧化物具有较低的热导率，对于热量在氮化硅晶粒间的传播造成了阻隔。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项高导热氮化硅陶瓷制备工艺方法，该技术的有益效果是：采用流延法结合液硅渗透法成型，适合于电子基片和散热片的生产，有利于实现近净成型，减少后续加工。与传统烧结工艺相比，该技术可以不添加烧结助剂而实现氮化硅陶瓷的致密化，消除了杂质氧原子和晶界相的影响；氮化烧结成型温度低，设备相对简单，现将该高导热氮化硅陶瓷制备工艺方法及实施例介绍如下供研究交流参考：（871311  531417）

该项目由华炬新产品研究所技术咨询委员会多位专家根据目前国内该领域最新技术推荐的新技术、新产品、新工艺，
包括技术工艺、技术创新、技术配方、方法步骤及实例等方面的推荐，供同仁参考交流，
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