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  • 权利要求
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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    一種基板之熱均壓成型法，係取一金屬容器，於金屬容器中填滿欲成型粉末，且將裝有欲成型粉末之金屬容器設置於一密閉爐體中，使爐體對金屬容器進行加溫及加壓之熱均壓處理，讓金屬容器產生形變而向內均勻對欲成型粉末施壓，使欲成型粉末受壓成型為塊材並由爐體中取出金屬容器，並破壞金屬容器取出塊材，之後對塊材進行切割而獲得一適當尺寸之基板。藉此，可利用熱均壓方式成型出基板，而使基板達到缺陷少、尺寸大、緻密性高、性質均勻、材料強度高以及不會因高壓環境而變型功效。
    公开号:TW201306969A
    申请号:TW100127700
    申请日:2011-08-04
    公开日:2013-02-16
    发明作者:Yang-Kuao Kuo；Chia-Yi Hsiang；Ching-Hui Chianglin；Fu-Hsing Huang
    申请人:Chung Shan Inst Of Science；
    IPC主号:B01J3-00
    专利说明:
    基板之熱均壓成型法
    本發明是有關於一種基板之熱均壓成型法，尤指一種可利用熱均壓方式成型出基板，而使基板達到缺陷少、尺寸大、緻密性高、性質均勻、材料強度高以及不會因高壓環境而變型功效者。
    按，目前一般之高功率LED主要為可發出藍光的氮化鎵(GaN)基板加上藍寶石(Al2O3)基板為主，但由於藍寶石基板其材料本身的熱傳導能力很差(K~17-27 W/mK)，故，使得LED在高電流操作下，會產生嚴重的散熱問題。
    因此，逐漸轉向高導熱的氮化鋁(AlN)基板，由於氮化鋁基板其材料特性具有高的熱傳導能力(K~170-230 W/mK)、高電絕緣性且使用壽命長、可抗腐蝕、耐高溫及物理特性穩定，故，可適用於高功率之電子元件應用材料，且氮化鋁基板的散熱效益是氧化鋁基板的7倍，進而可大幅提升LED的使用壽命，相較於氧化鋁基板，氮化鋁基板可提升LED壽命約6,000~7,000小時以上。
    然，在氮化鋁基板之成型製程中，其成型時係將粉體製成具有一定形狀、體積和強度之坯體，而成型技術在陶瓷製造上為相當具有影響力，目前習用之氮化鋁基板主要製程方法係為刮刀成型法，雖然此製程方法較簡單，但缺點為無法製造大尺寸的基板以及基板緻密性較差，造成氮化鋁基板的熱傳導效益降低。
    本發明之主要目的係在於，可利用熱均壓方式成型出基板，而使基板達到缺陷少、尺寸大、緻密性高、性質均勻、材料強度高以及不會因高壓環境而變型功效。
    為達上述之目的，本發明係一種基板之熱均壓成型法包含有下列步驟：
    步驟一：取一金屬容器。
    步驟二：於金屬容器中填滿欲成型粉末。
    步驟三：將裝有欲成型粉末之金屬容器設置於一密閉爐體中，使爐體對金屬容器進行加溫及加壓之熱均壓處理，讓金屬容器產生形變而向內均勻對欲成型粉末施壓，使欲成型粉末受壓成型為塊材。
    步驟四；由爐體中取出金屬容器，並破壞金屬容器取出塊材，之後對塊材進行切割而獲得一適當尺寸之基板。
    於本發明之一實施例中，該金屬容器係為耐高溫之材質。
    於本發明之一實施例中，該金屬容器係為一桶狀體，且至少包含有一與金屬容器內部連通之注料管、一封閉該注料管之蓋體、多數設於蓋體周緣之洩氣孔、及一設於注料管與蓋體間之逆止閥，可藉由逆止閥與洩氣孔之配合排出在熱均壓過程中金屬容器內之多餘氣體。
    於本發明之一實施例中，該逆止閥係具有一設於注料管開口處之蓋板、及兩端分別頂掣於蓋體內面與蓋板一面上之彈性元件。
    於本發明之一實施例中，該步驟二中之欲成型粉末係可為氮化鋁粉末，使步驟三中成型出氮化鋁塊材，並經步驟四中之切割後獲得一氮化鋁基板。
    於本發明之一實施例中，該爐體中係以1000℃～3000℃以上之高溫以及1000psi～40000psi以上之高壓對金屬容器進行熱均壓處理。
    於本發明之一實施例中，該爐體於進行熱均壓時，係於爐體中通入惰性氣體作為介質，藉以可均勻施壓於金屬容器上。
    於本發明之一實施例中，該惰性氣體係可為Ar(g)或N2(g)。
    請參閱『第1、2、3、4及第5圖』所示，係分別為本發明步驟一中之金屬容器示意圖、本發明第1圖之A-A剖面示意圖、本發明步驟二之示意圖、本發明步驟三之示意圖及本發明步驟四之示意圖。如圖所示：本發明係一種基板之熱均壓成型法，其至少包含有下列步驟：
    步驟一：取一金屬容器1，該金屬容器1係為耐高溫之材質，而該金屬容器1係為一桶狀體，且至少包含有一與金屬容器1內部連通之注料管11、一封閉該注料管11之蓋體12、多數設於蓋體12周緣之洩氣孔13、及一設於注料管11與蓋體12間之逆止閥14，其中該逆止閥14係具有一設於注料管11開口處之蓋板141、及兩端分別頂掣於蓋體12內面與蓋板141一面上之彈性元件142。
    步驟二：藉由注料管11於金屬容器1中填滿欲成型粉末2，並以蓋體12封閉該注料管11，其中該欲成型粉末2係可為氮化鋁粉末。
    步驟三：將裝有欲成型粉末2之金屬容器1設置於一密閉爐體3中，使爐體3對金屬容器1進行高溫1000℃～3000℃以上、及高壓1000psi～40000psi以上之熱均壓處理，且於進行熱均壓時，係於爐體3中通入Ar(g)或N2(g)之惰性氣體作為介質，藉以可均勻施壓於金屬容器1上，讓金屬容器1產生形變而向內均勻對欲成型粉末2施壓，使欲成型粉末2受壓成型為塊材2a，而此塊材2a係為氮化鋁塊材，而於進行熱均壓處理時，可使金屬容器1內之多餘氣體推開蓋板141而由洩氣孔13排出，待金屬容器1內之氣體排出後，則使彈性元件142將蓋板141推回注料管11之開口處，而避免爐體3內之氣體進入金屬容器內1。
    步驟四；由爐體3中取出金屬容器1，並破壞金屬容器1取出塊材2a，之後對塊材2a進行切割而獲得一適當尺寸之基板21a，而此基板21a係為氮化鋁基板。
    如此，本發明可利用熱均壓技術配合金屬容器1均勻施壓於欲成型粉末2上，以消除欲成型粉末2內部之孔洞缺陷及增加緻密性，且其緻密性係可藉由其輸入之壓力大小進行調整，且因熱及壓力是由各方面以均勻的加熱加壓方式作用於欲成型粉末2上，因而可使成型後之基板21a不會因高壓環境下而產生變型，使基板21a性質達到缺陷少、緻密性高、性質均勻及材料強度高脂效果；且本發明以熱均壓成型法製造緻密性高的塊材2a，之後再對塊材2a切割成片，因此，可製造高緻密之塊材。
    綜上所述，本發明基板之熱均壓成型法可有效改善習用之種種缺點，可利用熱均壓方式成型出基板，而使基板達到缺陷少、尺寸大、緻密性高、性質均勻、材料強度高以及不會因高壓環境而變型功效；進而使本發明之產生能更進步、更實用、更符合消費者使用之所須，確已符合發明專利申請之要件，爰依法提出專利申請。
    惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
    1．．．金屬容器
    11．．．注料管
    12．．．蓋體
    13．．．洩氣孔
    14．．．逆止閥
    141．．．蓋板
    142．．．彈性元件
    2．．．欲成型粉末
    2a．．．塊材
    21a．．．基板
    3．．．爐體
    第1圖，係本發明步驟一中之金屬容器示意圖。
    第2圖，係本發明第1圖之A-A剖面示意圖。
    第3圖，係本發明步驟二之示意圖。
    第4圖，係本發明步驟三之示意圖。
    第5圖，係本發明步驟四之示意圖。
    1．．．金屬容器
    11．．．注料管
    12．．．蓋體
    13．．．洩氣孔
    14．．．逆止閥
    141．．．蓋板
    142．．．彈性元件
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] 一種基板之熱均壓成型法，包括有下列步驟：步驟一：取一金屬容器；步驟二：於金屬容器中填滿欲成型粉末；步驟三：將裝有欲成型粉末之金屬容器設置於一密閉爐體中，使爐體對金屬容器進行加溫及加壓之熱均壓處理，讓金屬容器產生形變而向內均勻對欲成型粉末施壓，使欲成型粉末受壓成型為塊材；以及步驟四；由爐體中取出金屬容器，並破壞金屬容器取出塊材，之後對塊材進行切割而獲得一適當尺寸之基板。
    [2] 依申請專利範圍第1項所述之基板之熱均壓成型法，其中，該金屬容器係為耐高溫之材質。
    [3] 依申請專利範圍第1項所述之基板之熱均壓成型法，其中，該金屬容器係為一桶狀體，且至少包含有一與金屬容器內部連通之注料管、一封閉該注料管之蓋體、多數設於蓋體周緣之洩氣孔、及一設於注料管與蓋體間之逆止閥，可藉由逆止閥與洩氣孔之配合排出在熱均壓過程中金屬容器內之多餘氣體。
    [4] 依申請專利範圍第3項所述之基板之熱均壓成型法，其中，該逆止閥係具有一設於注料管開口處之蓋板、及兩端分別頂掣於蓋體內面與蓋板一面上之彈性元件。
    [5] 依申請專利範圍第1項所述之基板之熱均壓成型法，其中，該步驟二中之欲成型粉末係可為氮化鋁粉末，使步驟三中成型出氮化鋁塊材，並經步驟四中之切割後獲得一氮化鋁基板。
    [6] 依申請專利範圍第1項所述之基板之熱均壓成型法，其中，該爐體中係以1000℃～3000℃以上之高溫以及1000psi～40000psi以上之高壓對金屬容器進行熱均壓處理。
    [7] 依申請專利範圍第1項所述之基板之熱均壓成型法，其中，該爐體於進行熱均壓時，係於爐體中通入惰性氣體作為介質，藉以可均勻施壓於金屬容器上。
    [8] 依申請專利範圍第7項所述之基板之熱均壓成型法，其中，該惰性氣體係可為Ar(g)或N2(g)。
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