Порошковый материал на основе окиси алюминия для плазменного напыления теплостоков полупроводниковых приборов Советский патент 1991 года по МПК H01L29/12 C22C29/12 C23C4/10 C04B35/10 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым материалам на основе окиси алюминия для плазменного напыления теплостоков полупроводниковых приборов, например электроизолирующих теплопроводных слоев на теплопередающих или теплоотводящих поверхностях полупроводниковых приборов.

Целью изобретения является повышение электрического сопротивления и тепло- проводности и снижение стоимости материала.

Порошковый материал содержит, мас.%: окись кальция или магния 2-35; нитрид алюминия 2-10; окись алюминия остальное.

П р и м е р . Для экспериментальной проверки путем смешения в конусном смесителе готовят составы предлагаемого и известного порошковых материалов с различным соотношением компонентов.

В качестве исходных порошков используют порошок оксида алюминия марки Г-0 (ГОСТ 6912-74), порошок окиси кальция или магния (ТУ 6-18-197-74), порошок окиси бериллия марки Берилко, порошок нитрида алюминия (ТУ 6-09-110-75). Средний размер частиц 30-40 мкм. Порошки перед использованием просушивают в сушильном шкафу при 120-140Т в течение 2 ч и просеивают через сито с сеткой № 0045К. Затем отвешивают навески порошков, вес которых соот

0

о

00

VJ

4

ветствует их процентному содержанию в порошковом материале.

Приготовленные навески порошков загружают в смеситель и производят перемешивание. Продолжительность перемешивания для каждого состава составляет 2 ч. Полученную шихту выгружают из смесителя и просеивают через сито с сеткой Kb 0045К. Просеянные порошковые смеси непосредственно после приготовления ис- пользуются для нанесения плазменным методом покрытий толщиной 0,3 мм. Пористость покрытий для всех случаев 5-7%.

В качестве подложки используют алюминиевый сплав АЛ62 по ГОСТ 2685-75, применяемый для изготовления теплоот водящих радиаторов, Для напыления применяют стандартную установку типа УПУ-3. Порошковый материал напыляют для всех случаев при идентичном режиме напыления со следующими параметрами:

Мощность дуги, кВт30

Сила тока, А300

Дистанция напыления, мм120

Плазмообразующий газАзот

Расход газа, м3/ч4-5

Давление газа, кПа500

В таблице приведены составы предложенного порошкового материала для плазменного напыления теплостоков полупроводниковых приборов и его свойства в-срав- нении со свойствами порошкового материала известного состава.

Как следует из приведенных в таблице данных, предложенный порошковый материал (составы 1-6) обеспечивает в сравнении с известным порошковым материалом (составы 7 и 8) повышение электрического сопротивления и теплопроводности, а также снижение стоимости за счет замены дорогостоящей окиси бериллия на более дешевый нитрид алюминия.

Формула изобретения

Порошковый материал из основе окиси алюминия для плазменного напыления теплостоков полупроводниковых приборов, содержащий окись кальция пли магния о т- личающийся тем, что. с целью повышения электрического сопротивления и теплопроводности и снижения стоимости, он дополнительно содержит нитрид алюминия при следующем соотношении компонентов, вмас.%:

Окись кальция магния

Нитрид алюминия Окись алюминия

2-35 2-10 Остальное

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым материалам на основе окиси алюминия для плазменного напыления теплостоков полупроводниковых приборов, например электроизолирующих теплопроводных слоев на теплопередающих или теплоотводящих поверхностях полупроводниковых приборов. Целью изобретения является повышение электрического сопротивления и теплопроводности и снижение стоимости материала. В предложенный порошковый материал, содержащий окись кальция или магния, вводят нитрид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: окись кальция или магния 2 - 35

нитрид алюминия 2 - 10

окись алюминия остальное. Удельное электросопротивление материала повышается с (0,7 - 1,1)^.10¹³ до (1,2 - 1,8)^.10¹³ Ом^.см, удельная объемная теплопроводность возрастает с 30 - 42 до 45 - 57 Вт/м^.К, а стоимость снижается на 0,8 - 4 руб на 1 кг материала. 1 табл.