专利名称：一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种氧化铝陶瓷材料半导体及其制作方法，尤其涉及一种一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器及其制作方法。
背景技术：
热电堆半导体制冷器在电子技术的发展中是不可缺少的一项先进技术，开发的新产品门类烦多，随着现代技术向高精尖发展，对各类电子元器件的温度性能要求越来越苛亥IJ，而利用热电堆半导体制冷器正反向工作的特性，能造就一个_50°C +80°C的高低温差的条件，工作容积可大可小，并能逐点进行温度控制，使用非常方便，范围非常广泛。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器的制作方法，以及一种一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器。本发明将多功能氧化铝陶瓷散热器和多功能氧化铝陶瓷基板与热电堆半导体制冷器产品相结合，本发明可以在较低温度下烧结，具有较高的密度及相对密度，具有较好的力学、电学、热学性能。为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器的制作方法，其特征在于包括以下步骤第一步制作多功能氧化铝陶瓷散热器，将氧化铝低温粉体原料在常压下采用节能环保型高温加热烧结技术保温烧结成瓷，烧结温度为1380-1450°C，烧结时间为1.5-2H烧结；成瓷密度为3. 73-3. 85g/cm3 ;所述氧化铝低温粉体原料包括90 95wt% (重量)的比表面积为3 7m2/g的氧化铝粉体；1 5wt% (重量)的比表面积为12 18m2/g的高导热低温氧化铝粉体；3-5wt% (重量)的烧结助剂；所述燃烧助剂包括27.4wt% (重量)的 Ca0、32.6t% (重量)的 Si0jP0.4wt% (重量)的 Ti02。第二步，制作多功能氧化铝陶瓷基板采用氧化铝低温粉体原料，用水基浆料注疑法工艺技术制备氧化铝陶瓷毛胚基板，再采用节能环保型高温加热烧结技术，将氧化铝陶瓷毛胚基板在1380-1450°C下保温1. 5-2H烧结，制成多功能氧化铝陶瓷基板；第三步，丝印电子线路用铜浆作为丝印原料，通过225目的丝印网板，丝印电子线路到多功能氧化铝陶瓷散热器的底面和相配套的多功能氧化铝陶瓷基板的上表面；然后将多功能氧化铝陶瓷散热器和多功能氧化铝陶瓷基板在680°C至960°C温度下并且在惰性气体范围内烧结，使铜浆分别和多功能氧化铝陶瓷散热器和多功能氧化铝陶瓷基板烧结固化在一起，分别在多功能氧化铝陶瓷散热器的底面和多功能氧化铝陶瓷基板的上表面形成电子线路；最后再以电镀/化学镀沉积方式增加电子线路的厚度，生成成含电子电线路的多功能氧化铝陶瓷散热器和含电子线路的多功能氧化铝陶瓷基板；第四步将由电子制冷的热电堆P结和N结组成的电子制冷块用组装钎焊工艺焊接在多功能氧化铝陶瓷散热器底面的底面和相配套的多功能氧化铝陶瓷基板的上表面之间，制作成一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器。作为本发明进一步改进的技术方案，在制作多功能氧化铝陶瓷散热器步骤中，所述采用立式注射技术，将氧化铝低温粉体原料注射成型，然后保温烧结成瓷。作为本发明进一步改进的技术方案，所述多功能氧化铝陶瓷散热器的导热系数为24_31w/m，k,密度为 3. 73-3. 85g/cm3。作为本发明进一步改进的技术方案，所述多功能氧化铝陶瓷散热基板的导热系数为 24-31w/m，k，密度为 3. 73-3. 85g/cm3，。作为本发明进一步改进的技术方案，所述多功能氧化铝陶瓷基板的抗拉强度>300kg/cm2,导电表面铜层厚度为O. 1-0. 2mm。本发明采取的另一种技术方案为一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器，采用上述一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器的制作方法制作而成。本发明将多功能氧化铝陶瓷散热器和多功能氧化铝陶瓷基板与热电堆半导体制冷器产品相结合本发明可以在较低温度下烧结，具有较高的密度及相对密度，具有较好的力学、电学、热学性能。
图1为本发明的一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器结构示意图。下面结合附图对本发明的具体实施方式
做进一步说明。
具体实施例方式实施例1参见图1，本一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器的制作方法，其特征在于包括以下步骤第一步，制作多功能氧化铝陶瓷散热器将氧化铝低温粉体原料在常压下采用节能环保型高温加热烧结技术保温烧结成瓷，烧结温度为1380-1450°C，烧结时间为1.5-2H烧结；成瓷密度为3. 73-3. 85g/cm3 ；第二步，制作多功能氧化铝陶瓷基板采用氧化铝低温粉体原料，用水基浆料注疑法工艺技术制备氧化铝陶瓷毛胚基板，再采用节能环保型高温加热烧结技术，将氧化铝陶瓷毛胚基板在1380-1450°C下保温1. 5-2H烧结，制成多功能氧化铝陶瓷基板；第三步，用铜浆作为丝印原料，丝印电子线路通过225目的丝印网板，丝印电子线路到多功能氧化铝陶瓷散热器的底面和相配套的多功能氧化铝陶瓷基板的上表面；然后将多功能氧化铝陶瓷散热器和多功能氧化铝陶瓷基板在680°C至960°C温度下并且在惰性气体范围内烧结，使铜浆分别和多功能氧化铝陶瓷散热器和多功能氧化铝陶瓷基板烧结固化在一起，分别在多功能氧化铝陶瓷散热器的底面和多功能氧化铝陶瓷基板的上表面形成电子线路；最后再以电镀/化学镀沉积方式增加电子线路的厚度，生成成含电子电线路的多功能氧化铝陶瓷散热器和含电子线路的多功能氧化铝陶瓷基板；第四步将由电子制冷的热电堆P结和N结组成的电子制冷块用组装钎焊工艺焊接在多功能氧化铝陶瓷散热器底面的底面和相配套的多功能氧化铝陶瓷基板的上表面之间，制作成一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器。
本实施例中，在制作多功能氧化铝陶瓷散热器步骤中，所述采用立式注射技术，将氧化铝低温粉体原料注射成型，然后保温烧结成瓷。所述多功能氧化铝陶瓷散热器的导热系数为24-31w/m’k，密度为3. 73-3. 85g/cm3。所述多功能氧化铝陶瓷散热基板的导热系数为24-31w/m’k，密度为3. 73-3. 85g/cm3’。所述多功能氧化铝陶瓷基板的抗拉强度> 300kg/cm2，导电表面铜层厚度为O. 1-0. 2_。水基浆料注疑法工艺、节能环保型高温加热烧结技术、组装钎焊工艺均采用现有技术。实施例2参见图1、本一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器，采用实施例1中的方法制作而成，不再详述。
权利要求
1.一种一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器的制作方法，其特征在于包括以下步骤 第一步制作多功能氧化铝陶瓷散热器，将氧化铝低温粉体原料在常压下采用节能环保型高温加热烧结技术保温烧结成瓷，烧结温度为1380-1450°c，烧结时间为1. 5-2H烧结；成瓷密度为3. 73-3. 85g/cm3 ;所述氧化铝低温粉体原料包括90 95wt% (重量)的比表面积为3 7m2/g的氧化铝粉体；1 5wt% (重量)的比表面积为12 18m2/g的高导热低温氧化铝粉体；3-5wt% (重量)的烧结助剂；所述燃烧助剂包括27.4wt% (重量)的CaO、32. 6t% (重量)的 Si0jP0.4wt% (重量)的 Ti02。
第二步，制作多功能氧化铝陶瓷基板采用氧化铝低温粉体原料，用水基浆料注疑法工艺技术制备氧化铝陶瓷毛胚基板，再采用节能环保型高温加热烧结技术，将氧化铝陶瓷毛胚基板在1380-1450°C下保温1. 5-2H烧结，制成多功能氧化铝陶瓷基板； 第三步，丝印电子线路用铜浆作为丝印原料，通过225目的丝印网板，丝印电子线路到多功能氧化铝陶瓷散热器的底面和相配套的多功能氧化铝陶瓷基板的上表面；然后将多功能氧化铝陶瓷散热器和多功能氧化铝陶瓷基板在680°C至960°C温度下并且在惰性气体范围内烧结，使铜浆分别和多功能氧化铝陶瓷散热器和多功能氧化铝陶瓷基板烧结固化在一起，分别在多功能氧化铝陶瓷散热器的底面和多功能氧化铝陶瓷基板的上表面形成电子线路；最后再以电镀/化学镀沉积方式增加电子线路的厚度，生成成含电子电线路的多功能氧化铝陶瓷散热器和含电子线路的多功能氧化铝陶瓷基板； 第四步将由电子制冷的热电堆P结和N结组成的电子制冷块用组装钎焊工艺焊接在多功能氧化铝陶瓷散热器底面的底面和相配套的多功能氧化铝陶瓷基板的上表面之间，制作成一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器。
2.根据权利要求1所述的一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器的制作方法，其特征在于在制作多功能氧化铝陶瓷散热器步骤中，所述采用立式注射技术，将氧化铝低温粉体原料注射成型，然后保温烧结成瓷。
3.根据权利要求2所述的一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器的制作方法，其特征在于所述多功能氧化铝陶瓷散热器的导热系数为24-31w/m’k，密度为3. 73-3. 85g/cm3。
4.根据权利要求1或2或3所述的一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器的制作方法，其特征在于所述多功能氧化铝陶瓷散热基板的导热系数为24-31w/m’ k，密度为3.73-3. 85g/cm3，。
5.根据权利要求4所述的一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器的制作方法，其特征在于所述多功能氧化铝陶瓷基板的抗拉强度> 300kg/cm2，导电表面铜层厚度为O.1-0. 2mm。
6.一种采用权利要求1至6中任一项所述的一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器的制作方法而制作的一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器。
全文摘要
本发明公开了一种一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器的制作方法，包括制作多功能氧化铝陶瓷散热器、制作多功能氧化铝陶瓷基板、丝印电子线路和焊接电子制冷块。本发明还公开了一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器，采用上述一体化多功能氧化铝陶瓷电子制冷散热器的制作方法制作而成。本发明将多功能氧化铝陶瓷散热器和多功能氧化铝陶瓷基板与热电堆半导体制冷器产品相结合，本发明可以在较低温度下烧结，具有较高的密度及相对密度，具有较好的力学、电学、热学性能。
文档编号H05K3/12GK103025130SQ20121051926
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者李俊, 欧阳晖传, 尚文锦, 谢胜和 申请人:赵建光, 黄列武