一种碳化硅基电路板及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电路板设计技术领域，具体涉及一种碳化硅基电路板及其制备方法。
【背景技术】
[0002]碳化硅(SiC)半导体陶瓷材料于上世纪初被发现后，在过电压防护领域中被广泛用于制作避雷器、防护元件等器件，在电高温领域被用作发热元件。由于SiC的非线性系数a值小、电压梯度低、材料消耗大等原因，自上世纪70年代，在过电压防护领域中逐步被氧化锌取代，但又由于碳化硅(SiC)材料比重轻(约1.7左右)、导热性能好、价格低廉、工艺成熟，并且在半导化以前又有良好的絶缘性能，并具有一定的电磁防护功能，因此，基于碳化硅(SiC)材料上述特性可制作性能良好的散热板。然而现有技术中常规做法是将功率元件焊贴在PCB板上，再将PCB板胶贴在各种材质(如铝型材、氧化铝、石墨稀、碳化硅等)的散热板上形成整体件，现有技术存在着制备工艺较复杂、浪费材料、污染环境(常规PCB板制作中的腐蚀液污染)等缺陷，而且制备的电路板散热功效较低，价格较贵。
【发明内容】
[0003]本发明针对上述现有技术的不足提供一种碳化硅基电路板及其制备方法，使得制备的碳化硅基电路板散热功效高，生产成本低、安全环保，且简化制备工艺、节约材料。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为:
[0005]本发明提供一种碳化硅基电路板，包括碳化硅陶瓷基板和印制在所述碳化硅陶瓷基板一面或两面的金属线路图。
[0006]进一步地，当在所述碳化硅陶瓷基板的两面印制有金属线路图时，印制在所述碳化硅陶瓷基板两面的金属线路图相同或者不相同。
[0007]进一步地，当在所述碳化硅陶瓷基板的一面印制有金属线路图时，所述碳化硅陶瓷基板的另一面作为散热面被设置为平面、曲线面、多半球体面或多三角锥体面。
[0008]进一步地，所述碳化硅陶瓷基板的外部尺寸及形状和其上设置的孔槽的形状根据应用需求设置。
[0009]本发明还提供一种碳化硅基电路板的制备方法，包括:
[0010]配料步骤:将80-95 %的研磨后形成的碳化硅微粒与20-5 %的玻璃釉搅拌混合，加入粘合剂后进行喷雾造粒，形成碳化硅陶瓷粉体；
[0011]压制成型步骤:按需求的外部形状和孔槽形状选用对应的压制成型模具将所述碳化硅陶瓷粉体压制成型为碳化硅陶瓷块；
[0012]烧结步骤:将成型后的碳化硅陶瓷块送入烧结炉中烧结，形成碳化硅陶瓷基板；
[0013]加工清洗步骤:对于成型模具无法加工的碳化硅陶瓷基板的部位，用机械或激光方法进行加工，加工完毕进行清洗；
[0014]网印步骤:将按需求制好的线路丝网上入网印机，用金属浆料将网板上的线路图案印制在己加工并清洗干净的碳化硅基板面上，送入烘干炉中烘干；如制作双面碳化硅基电路板，重复该网印步骤印制碳化硅基板的另一面，送入烘干炉中烘干；
[0015]还原步骤:将印制好并烘干的碳化硅基板送入还原炉中还原，出炉冷却后形成碳化娃基电路板。
[0016]进一步地，在压制成型步骤中，所述碳化硅陶瓷块的形状为圆形，椭圆形，矩形或多边形，所述碳化硅陶瓷块的压制厚度为0.8_--8_，为增加散热面积，所述碳化硅陶瓷块的散热面为平面、曲线面、多半球体面或多三角锥体面。
[0017]进一步地，在烧结步骤中，烧结炉的温度设置为800°C —1200°C。
[0018]进一步地，在烧结步骤前，还包括将成型后的碳化硅陶瓷块送入排胶炉中排胶，排胶炉的温度设置为400 °C —700 °C。
[0019]进一步地，在还原步骤中，还原炉的温度设置为400 °C —800 °C,还原时间为10—180 分钟。
[0020]进一步地，网印步骤中的金属浆料釆用银、锡、镍、铜或铝制作的浆料。
[0021]本发明的有益效果在于:本发明所提供的一种碳化硅基电路板将线路板与散热板合二为一，节省资源，该碳化硅基电路板具有散热功效高、生产成本低、可用于大功率器件等优点，且具有一定的电磁防护功能，本发明所提供的碳化硅基电路板制备方法工艺简单、节省材料、安全环保、极大地降低了生产加工成本，为LED产业和电子整机企业节省工时。
【附图说明】
[0022]图1为本发明提供的碳化硅基电路板的第一种实施结构的主视图；
[0023]图2为本发明提供的碳化硅基电路板的第一种实施结构的后视图；
[0024]图3为本发明提供的碳化硅基电路板的第二种实施结构的主视图；
[0025]图4为本发明提供的碳化硅基电路板的第二种实施结构的后视图；
[0026]图5为本发明提供的碳化硅基曲线面单面电路板的结构示意图；
[0027]图6为本发明提供的碳化硅基多半球体面单面电路板的结构示意图；
[0028]图7为本发明提供的碳化硅基多三角锥体面单面电路板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
[0030]本发明提供的一种碳化硅基电路板及其制备方法的实施方式通过以下实施例进行说明:
[0031]本发明实施例提供一种碳化硅基电路板，包括碳化硅陶瓷基板I和印制在所述碳化硅陶瓷基板一面或两面的金属线路图2，当在所述碳化硅陶瓷基板的两面印制有金属线路图时，印制在所述碳化娃基板两面的金属线路图相同或者不相同，双面印制金属线路图的碳化硅陶瓷基板适用于中小功率器件散热需求。所述碳化硅基板可以根据器件散热要求做成不同的形状、厚度、体积、表面积等，图1至图4所示为两种不同形状的SiC基板结构，在第一种SiC基板上设有凹槽3，在第二种基板上设置有凹槽3和孔4。
[0032]当在所述碳化硅陶瓷基板的一面印制有金属线路图时，所述碳化硅陶瓷基板的另一面作为散热面被设置为平面、曲线面、多半球体面或多三角锥体面