具体实施方式

下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明提供了一种高导热陶瓷通用覆铜基板，包括陶瓷基板、焊料片和铜箔层，所述陶瓷基板包括以下重量份的原料：氮化硅粉70份、氮化铝8份、氧化铍1份、烧结助剂4份、纳米炭黑2份、纳米硒3份、二乙基二硫代氨基甲酸锌0.5份、磷酸三乙酯0.2份和无水乙醇80份。

在一种优选的实施方式中，所述纳米硒为点状纳米硒，所述点状纳米硒的粒径为60-100nm，所述焊料片为用Ag-Cu-Ti系焊料片，厚度为0.08mm，所述铜箔层为无氧铜，且所述无氧铜的纯度为99.99％，厚度为0.1mm。

在一种优选的实施方式中，所述烧结助剂为氧化镁和氧化铈的混合物，所述氧化镁与氧化铈的重量比为1：2.5。

本发明还提供一种高导热陶瓷通用覆铜基板的制备方法，具体制备步骤如下：

步骤一：陶瓷基板坯体的制备，按照陶瓷基板的原料配比称取氮化硅粉、氮化铝、氧化铍、烧结助剂、纳米炭黑、纳米硒、二乙基二硫代氨基甲酸锌、磷酸三乙酯和无水乙醇，将称取的氮化硅粉、氮化铝、氧化铍、烧结助剂、纳米炭黑、磷酸三乙酯和无水乙醇置于球磨机中进行初次混合，混合完成后向球磨机中加入纳米硒和二乙基二硫代氨基甲酸锌进行二次球磨混合，混合完成后将得到的浆料倒入容器中进行脱泡处理，脱泡处理完成后采用流延成型的方法制备出陶瓷基板坯体；

步骤二：陶瓷基板的制备，将步骤一中得到的陶瓷基板坯体置于排胶炉中进行排胶处理，排胶处理完成后经气氛压力烧结制备出陶瓷基板；

步骤三：将焊料片、铜箔层和步骤二中得到的陶瓷基板进行预处理，预处理完成后将陶瓷基板、焊料片和铜箔层按顺序排列，利用工装夹具夹紧固定；

步骤四：将步骤三中夹紧固定的陶瓷基板、焊料片和铜箔层送入真空钎焊炉中高温焊接，焊接完成后得到高导热陶瓷通用覆铜基板。

在一种优选的实施方式中，所述步骤一中初次球磨混合时间16h，所述二次球磨混合时间为10h，所述步骤一中脱泡处理采用脱泡机处理。

在一种优选的实施方式中，所述步骤二中排胶处理时排胶炉中温度为550℃，在真空条件下处理时间为6h，所述步骤二中压力烧结时在5.5MPa的氮气压力下加热至1930℃，保温烧结4h。

在一种优选的实施方式中，所述步骤三中预处理步骤为：在超声辅助作用下依次利用乙醇、去离子水、酸性溶液、碱性溶液、去离子水进行冲洗，冲洗完成后进行烘干处理，超声辅助时功率为420W。

在一种优选的实施方式中，所述步骤四中真空高温焊接的焊接温度为900℃，真空度为5×10^-4Pa。

实施例2：

本发明提供了一种高导热陶瓷通用覆铜基板，所述陶瓷基板包括以下重量份的原料：氮化硅粉80份、氮化铝12份、氧化铍2份、烧结助剂5份、纳米炭黑5份、纳米硒5.5份、二乙基二硫代氨基甲酸锌2份、磷酸三乙酯0.6份和无水乙醇95份。

实施例3：

与实施例1和2不同的是，本发明提供了一种高导热陶瓷通用覆铜基板，所述陶瓷基板包括以下重量份的原料：氮化硅粉90份、氮化铝15份、氧化铍3份、烧结助剂6份、纳米炭黑8份、纳米硒8份、二乙基二硫代氨基甲酸锌2份、磷酸三乙酯1.8份和无水乙醇110份。

实施例4：

与实施例1不同的是，所述纳米硒为线状纳米硒，所述线状纳米硒的直径为50-90nm，长度为4-8um。

实施例5：

本发明提供了一种高导热陶瓷通用覆铜基板，包括陶瓷基板、焊料片和铜箔层，所述陶瓷基板包括以下重量份的原料：氮化硅粉70份、氮化铝8份、氧化铍1份、烧结助剂4份、纳米炭黑2份、磷酸三乙酯0.2份和无水乙醇80份。

在一种优选的实施方式中，所述焊料片为用Ag-Cu-Ti系焊料片，厚度为0.08mm，所述铜箔层为无氧铜，且所述无氧铜的纯度为99.99％，厚度为0.1mm。

在一种优选的实施方式中，所述烧结助剂为氧化镁和氧化铈的混合物，所述氧化镁与氧化铈的重量比为1：2.5。

本发明还提供一种高导热陶瓷通用覆铜基板的制备方法，具体制备步骤如下：

步骤一：陶瓷基板坯体的制备，按照陶瓷基板的原料配比称取氮化硅粉、氮化铝、氧化铍、烧结助剂、纳米炭黑、磷酸三乙酯和无水乙醇，将称取的氮化硅粉、氮化铝、氧化铍、烧结助剂、纳米炭黑、磷酸三乙酯和无水乙醇置于球磨机中进行混合，混合完成后将得到的浆料倒入容器中进行脱泡处理，脱泡处理完成后采用流延成型的方法制备出陶瓷基板坯体；

步骤二：陶瓷基板的制备，将步骤一中得到的陶瓷基板坯体置于排胶炉中进行排胶处理，排胶处理完成后经气氛压力烧结制备出陶瓷基板；

步骤三：将焊料片、铜箔层和步骤二中得到的陶瓷基板进行预处理，预处理完成后将陶瓷基板、焊料片和铜箔层按顺序排列，利用工装夹具夹紧固定；

步骤四：将步骤三中夹紧固定的陶瓷基板、焊料片和铜箔层送入真空钎焊炉中高温焊接，焊接完成后得到高导热陶瓷通用覆铜基板。

在一种优选的实施方式中，所述步骤一中球磨混合时间为10h，所述步骤一中脱泡处理采用脱泡机处理。

在一种优选的实施方式中，所述步骤二中排胶处理时排胶炉中温度为550℃，在真空条件下处理时间为6h，所述步骤二中压力烧结时在5.5MPa的氮气压力下加热至1930℃，保温烧结4h。

在一种优选的实施方式中，所述步骤三中预处理步骤为：在超声辅助作用下依次利用乙醇、去离子水、酸性溶液、碱性溶液、去离子水进行冲洗，冲洗完成后进行烘干处理，超声辅助时功率为420W。

在一种优选的实施方式中，所述步骤四中真空高温焊接的焊接温度为900℃，真空度为5×10^-4Pa。

实施例6：

本发明提供了一种高导热陶瓷通用覆铜基板，包括陶瓷基板、焊料片和铜箔层，所述陶瓷基板包括以下重量份的原料：氮化硅粉70份、氮化铝8份、氧化铍1份、烧结助剂4份、纳米硒3份、二乙基二硫代氨基甲酸锌0.5份、磷酸三乙酯0.2份和无水乙醇80份。

在一种优选的实施方式中，所述纳米硒为点状纳米硒，所述点状纳米硒的粒径为60-100nm，所述焊料片为用Ag-Cu-Ti系焊料片，厚度为0.08mm，所述铜箔层为无氧铜，且所述无氧铜的纯度为99.99％，厚度为0.1mm。

在一种优选的实施方式中，所述烧结助剂为氧化镁和氧化铈的混合物，所述氧化镁与氧化铈的重量比为1：2.5。

本发明还提供一种高导热陶瓷通用覆铜基板的制备方法，具体制备步骤如下：

步骤一：陶瓷基板坯体的制备，按照陶瓷基板的原料配比称取氮化硅粉、氮化铝、氧化铍、烧结助剂、纳米硒、二乙基二硫代氨基甲酸锌、磷酸三乙酯和无水乙醇，将称取的氮化硅粉、氮化铝、氧化铍、烧结助剂、磷酸三乙酯和无水乙醇置于球磨机中进行初次混合，混合完成后向球磨机中加入纳米硒和二乙基二硫代氨基甲酸锌进行二次球磨混合，混合完成后将得到的浆料倒入容器中进行脱泡处理，脱泡处理完成后采用流延成型的方法制备出陶瓷基板坯体；

步骤二：陶瓷基板的制备，将步骤一中得到的陶瓷基板坯体置于排胶炉中进行排胶处理，排胶处理完成后经气氛压力烧结制备出陶瓷基板；

步骤三：将焊料片、铜箔层和步骤二中得到的陶瓷基板进行预处理，预处理完成后将陶瓷基板、焊料片和铜箔层按顺序排列，利用工装夹具夹紧固定；

步骤四：将步骤三中夹紧固定的陶瓷基板、焊料片和铜箔层送入真空钎焊炉中高温焊接，焊接完成后得到高导热陶瓷通用覆铜基板。

在一种优选的实施方式中，所述步骤一中初次球磨混合时间16h，所述二次球磨混合时间为10h，所述步骤一中脱泡处理采用脱泡机处理。

在一种优选的实施方式中，所述步骤二中排胶处理时排胶炉中温度为550℃，在真空条件下处理时间为6h，所述步骤二中压力烧结时在5.5MPa的氮气压力下加热至1930℃，保温烧结4h。

在一种优选的实施方式中，所述步骤三中预处理步骤为：在超声辅助作用下依次利用乙醇、去离子水、酸性溶液、碱性溶液、去离子水进行冲洗，冲洗完成后进行烘干处理，超声辅助时功率为420W。

在一种优选的实施方式中，所述步骤四中真空高温焊接的焊接温度为900℃，真空度为5×10^-4Pa。

分别取上述实施例1-6所制得的高导热陶瓷覆铜基板分别作为实验组1、实验组2、实验组3、实验组4、实验组5和实验组6，采用市售氮化硅陶瓷覆铜基板作为对照组，对选取的陶瓷覆铜基板加工前陶瓷基板的结合强度、剥离强度进行测试，并对陶瓷覆铜基板的综合热导率和拉伸强度进行测试。测试结果如表一：

表一

由表一可知，采用本发明生产的陶瓷覆铜基板相比较传统氮化硅陶瓷覆铜基板力学性能显著提高，而导热性能更好，实施例4采用线状纳米硒材料，与实施例1相比力学性能和导热效果更好，实施例5未添加纳米硒和二乙基二硫代氨基甲酸锌，与实施例1相比，力学性能和导热效果明显降低；实施例6未添加纳米炭黑，与实施例1相比，力学性能和导热效果下降，采用氮化硅陶瓷板，使得陶瓷基板具有较高的硬度和耐磨性能，并在氮化硅基板中添加有氮化铝、氧化铍、烧结助剂、纳米炭黑、纳米硒、二乙基二硫代氨基甲酸锌、磷酸三乙酯，氧化铍在提高氮化硅陶瓷基板导热性的同时能够提高材料的热稳定性；通过添加有纳米炭黑、二乙基二硫代氨基甲酸锌、磷酸三乙酯和纳米硒，在二乙基二硫代氨基甲酸锌和磷酸三乙酯的作用下纳米炭黑和纳米硒能够在氮化硅陶瓷基板中形成致密的点状交联结构或线网状交联结构，既能够提高陶瓷基板的导热效率，而且能够提高陶瓷基板的力学性能，纳米炭黑和纳米硒也能够填充陶瓷基板内部的缺陷，使得导热网路更好，能够有效提高陶瓷基板的导热效果。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。