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PREPARATION METHOD FOR COPPER PLATE-COVERED SILICON NITRIDE CERAMIC SUBSTRATE
A preparation method for a copper plate-covered silicon nitride ceramic substrate. The structure of the copper plate-covered silicon nitride ceramic substrate comprises a silicon nitride ceramic substrate, copper plates provided on upper and lower sides of the silicon nitride ceramic substrate, and a welding layer provided between the copper plates and the silicon nitride ceramic substrate. Wherein components of the silicon nitride ceramic substrate comprise a silicon nitride phase and a grain boundary phase, and the content of the silicon nitride phase is ≥ 95 wt%. The grain boundary phase is a mixture containing at least three elements of Y, Mg and O. The content of the grain boundary phase is ≤ 5 wt%, and the content of the crystalline phase in the grain boundary phase is ≥ 40 vol%. Sintering aids used for preparing a silicon nitride ceramic substrate are Y2O3 and MgO, in which the molar ratio of the two is 1.0-1.4:2.5-2.9, and a two-step sintering process is used, comprising: in a nitrogen atmosphere, the atmosphere pressure being 0.5-10 MPa, firstly performing a low-temperature heat treatment at 1600-1800°C, and then performing a high-temperature heat treatment at 1800-2000°C. The thickness of the silicon nitride ceramic substrate is 0.2-2.0 mm.
L'invention concerne un procédé de préparation d'un substrat en céramique à base de nitrure de silicium recouvert de plaques de cuivre. La structure du substrat en céramique à base de nitrure de silicium recouvert de plaques de cuivre comprend un substrat en céramique à base de nitrure de silicium, des plaques de cuivre disposées sur les côtés supérieur et inférieur du substrat en céramique à base de nitrure de silicium, et une couche de soudage disposée entre les plaques de cuivre et le substrat en céramique à base de nitrure de silicium. Les constituants du substrat en céramique à base de nitrure de silicium comprennent une phase de nitrure de silicium et une phase intergranulaire, et la teneur de la phase de nitrure de silicium est ≥ 95 % en poids. La phase intergranulaire consiste en un mélange contenant au moins trois éléments de Y, de Mg et d'O. La teneur de la phase intergranulaire est ≤ 5 % en poids, et la teneur de la phase cristalline dans la phase intergranulaire est ≥ 40 % en volume. Les auxiliaires de frittage utilisés pour préparer un substrat en céramique à base de nitrure de silicium sont Y2O3 et MgO, dans lesquels le rapport molaire des deux est de 1,0 à 1,4 : 2,5 à 2,9, et un processus de frittage en deux étapes est utilisé, consistant à : sous une atmosphère d'azote, la pression atmosphérique étant de 0,5 à 10 MPa, effectuer tout d'abord un traitement thermique à basse température à 1 600 - 1 800 °C, puis effectuer un traitement thermique à haute température à 1 800 - 2 000 °C. L'épaisseur du substrat en céramique à base de nitrure de silicium est de 0,2 à 2,0 mm.
一种覆铜板的氮化硅陶瓷基片的制备方法，覆铜板的氮化陶硅瓷基片的结构包括氮化陶硅瓷基片、分布在氮化陶硅瓷基片上下两侧的铜板，以及分布在铜板和氮化陶硅瓷基片之间的焊接层；其中，氮化陶硅瓷基片的组分包括氮化硅相和晶界相，氮化硅相的含量≥95wt％；晶界相为至少含有Y、Mg、O三种元素的混合物；晶界相的含量≤5wt％，且晶界相中结晶相的含量≥40vol％；制备氮化硅陶瓷基片采用的烧结助剂为Y 2O 3与MgO，二者摩尔比为1.0～1.4:2.5～2.9，采用两步烧结工艺包括：在氮气气氛中，气氛压力为0.5～10MPa，先在1600～1800℃低温热处理后，再于1800～2000℃进行高温热处理；氮化硅陶瓷基片的厚度为0.2～2.0mm。
PREPARATION METHOD FOR COPPER PLATE-COVERED SILICON NITRIDE CERAMIC SUBSTRATE
A preparation method for a copper plate-covered silicon nitride ceramic substrate. The structure of the copper plate-covered silicon nitride ceramic substrate comprises a silicon nitride ceramic substrate, copper plates provided on upper and lower sides of the silicon nitride ceramic substrate, and a welding layer provided between the copper plates and the silicon nitride ceramic substrate. Wherein components of the silicon nitride ceramic substrate comprise a silicon nitride phase and a grain boundary phase, and the content of the silicon nitride phase is ≥ 95 wt%. The grain boundary phase is a mixture containing at least three elements of Y, Mg and O. The content of the grain boundary phase is ≤ 5 wt%, and the content of the crystalline phase in the grain boundary phase is ≥ 40 vol%. Sintering aids used for preparing a silicon nitride ceramic substrate are Y2O3 and MgO, in which the molar ratio of the two is 1.0-1.4:2.5-2.9, and a two-step sintering process is used, comprising: in a nitrogen atmosphere, the atmosphere pressure being 0.5-10 MPa, firstly performing a low-temperature heat treatment at 1600-1800°C, and then performing a high-temperature heat treatment at 1800-2000°C. The thickness of the silicon nitride ceramic substrate is 0.2-2.0 mm.
L'invention concerne un procédé de préparation d'un substrat en céramique à base de nitrure de silicium recouvert de plaques de cuivre. La structure du substrat en céramique à base de nitrure de silicium recouvert de plaques de cuivre comprend un substrat en céramique à base de nitrure de silicium, des plaques de cuivre disposées sur les côtés supérieur et inférieur du substrat en céramique à base de nitrure de silicium, et une couche de soudage disposée entre les plaques de cuivre et le substrat en céramique à base de nitrure de silicium. Les constituants du substrat en céramique à base de nitrure de silicium comprennent une phase de nitrure de silicium et une phase intergranulaire, et la teneur de la phase de nitrure de silicium est ≥ 95 % en poids. La phase intergranulaire consiste en un mélange contenant au moins trois éléments de Y, de Mg et d'O. La teneur de la phase intergranulaire est ≤ 5 % en poids, et la teneur de la phase cristalline dans la phase intergranulaire est ≥ 40 % en volume. Les auxiliaires de frittage utilisés pour préparer un substrat en céramique à base de nitrure de silicium sont Y2O3 et MgO, dans lesquels le rapport molaire des deux est de 1,0 à 1,4 : 2,5 à 2,9, et un processus de frittage en deux étapes est utilisé, consistant à : sous une atmosphère d'azote, la pression atmosphérique étant de 0,5 à 10 MPa, effectuer tout d'abord un traitement thermique à basse température à 1 600 - 1 800 °C, puis effectuer un traitement thermique à haute température à 1 800 - 2 000 °C. L'épaisseur du substrat en céramique à base de nitrure de silicium est de 0,2 à 2,0 mm.
一种覆铜板的氮化硅陶瓷基片的制备方法，覆铜板的氮化陶硅瓷基片的结构包括氮化陶硅瓷基片、分布在氮化陶硅瓷基片上下两侧的铜板，以及分布在铜板和氮化陶硅瓷基片之间的焊接层；其中，氮化陶硅瓷基片的组分包括氮化硅相和晶界相，氮化硅相的含量≥95wt％；晶界相为至少含有Y、Mg、O三种元素的混合物；晶界相的含量≤5wt％，且晶界相中结晶相的含量≥40vol％；制备氮化硅陶瓷基片采用的烧结助剂为Y 2O 3与MgO，二者摩尔比为1.0～1.4:2.5～2.9，采用两步烧结工艺包括：在氮气气氛中，气氛压力为0.5～10MPa，先在1600～1800℃低温热处理后，再于1800～2000℃进行高温热处理；氮化硅陶瓷基片的厚度为0.2～2.0mm。
PREPARATION METHOD FOR COPPER PLATE-COVERED SILICON NITRIDE CERAMIC SUBSTRATE
PROCÉDÉ DE PRÉPARATION DE SUBSTRAT EN CÉRAMIQUE À BASE DE NITRURE DE SILICIUM RECOUVERT DE PLAQUES DE CUIVRE
一种覆铜板的氮化硅陶瓷基片的制备方法
LIU XUEJIAN (Autor:in) / ZHANG HUI (Autor:in) / YAO XIUMIN (Autor:in) / LIU YAN (Autor:in) / JIANG JINDI (Autor:in) / HUANG ZHENGREN (Autor:in) / CHEN ZHONGMING (Autor:in)
28.07.2022
Patent
Elektronische Ressource
Chinesisch
PREPARATION METHOD FOR COPPER PLATE-COVERED SILICON NITRIDE CERAMIC SUBSTRATE
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