[发明专利]薄型片式陶瓷基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于电子新材料制造技术领域，涉及一种氧化铝陶瓷基板，尤其是一种片式电阻用的陶瓷基板及其制造方法。

背景技术

氧化铝陶瓷是应用领域最为广泛的陶瓷材料之一，其广泛用于各种日用陶瓷、精细陶瓷等。目前，陶瓷基板领域也广泛采用氧化铝陶瓷，通常按陶瓷产品中氧化铝成分的重量比分为中铝瓷、高铝瓷、85瓷、90瓷、95瓷等。片式电阻用陶瓷基板多是90瓷以上高氧化铝含量陶瓷，这类陶瓷在机械性能、导热性能、介电性能及性价比上具有良好的综合表现。但随着人们对诸如手机、LTCC模块、多芯片模块、助听器等电子产品小型化、片式化、精细化和多功能化等需求的不断提高，尤其是在移动通信市场、医疗器械市场等强势推动下，片式电阻等电子元器件迅速向小型化、表面贴装化方向发展。“尺寸更小、功能更强”推动着片式电阻向小型化、片式化和高精密方向发展。同时，对作为片阻基础载体材料的薄型片式陶瓷基板的综合特性和精密性提出了越来越严苛的要求，具体要求主要体现在表1：

表1

然而，传统工艺技术的96瓷通常只能满足表1的传统要求，难以同时满足体积密度、抗弯强度、导热率、尺寸公差、平坦度等新的要求。

发明内容

针对传统工艺技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种薄型片式陶瓷基板及其制造方法。

本发明采取如下技术方案：薄型片式陶瓷基板，其由以下物料制成：陶瓷原料、溶剂、粘结剂、增塑与分散混合剂，其中：

陶瓷原料的配比：重量比96-97％且D50为0.5-2.0μm的煅烧α-氧化铝微粉，重量比2.0-3.5％且平均粒度在0.6-5.0μm的滑石粉，重量比0.5-1.0％的稀土氧化物超微粉；

溶剂是陶瓷原料重量的20-40％的有机混合溶剂；

粘结剂重量为陶瓷原料重量的4-8％；

增塑与分散混合剂重量为粘结剂的一半。此增塑与分散混合剂可以由常用的PEG、DOP、鱼油等混合而成。

(注：上述的D50：D是指粉体颗粒的直径，D50表示累计50％点的直径，或称50％通过粒径，D50又称平均粒径或中位径。)

优选的，稀土氧化物选自：镧氧化物、铈氧化物或镨氧化物的一种或多种混合物，如稀土氧化物选自：三氧化二镧、三氧化二铈、二氧化铈或氧化镨。

优选的，溶剂是甲苯-正丁醇和/或无水乙醇。

优选的，粘结剂是PVB和/或PVA。

本发明还公开了一种薄型片式陶瓷基板的制造方法，其按如下步骤进行：

配料：陶瓷原料的配比：重量比96-97％且D50为0.5-2.0μm的煅烧α-氧化铝微粉，重量比2.0-3.5％且平均粒度在0.6-5.0μm的滑石粉，重量比0.5-1.0％的稀土氧化物超微粉；

湿磨：采用湿式球磨方式混合，其中，溶剂是陶瓷原料总重量的20-40％的有机混合溶剂，一次磨细后，再添加陶瓷原料总重量的4-8％的粘结剂，以及重量为粘结剂一半的增塑与分散混合剂，二次混磨后获得流延备用浆料；

脱泡-流延法成条：流延成一定厚度、宽度的薄型片式陶瓷基板料带，流延前进行真空脱泡处理；

冲制成型：冲制成一定长宽规格的薄型片式陶瓷基板毛坯；

排粘-烧成：制成薄型片式陶瓷基板毛片；

回火：对薄型片式陶瓷基板毛片进行1150-1400℃/(1-6)hr的叠层式回火处理。

回火步骤后，若冲制成型过程中没有进行单元线压痕，则采用激光划片方式进行单元线刻蚀。如对于0201以及更小型号规格的，可以不通过冲制压痕而采用激光划片方式进行单元线刻蚀。

优选的，脱泡后流延成条厚度可以根据需要选择0.1-1.2mm；冲制尺寸大小可以根据应用需要选择0.2-150mm。

优选的，排粘步骤为常温到700℃/(2-10)hr，烧成步骤为1500-1700℃/(0.1-5)hr，烧成品经过抛光洗涤后制成薄型片式陶瓷基板毛片。

优选的，稀土氧化物选自：镧氧化物、铈氧化物或镨氧化物的一种或多种混合物，如稀土氧化物选自：三氧化二镧、三氧化二铈、二氧化铈或氧化镨；所述的溶剂是甲苯-正丁醇和/或无水乙醇；所述的粘结剂是PVB和/或PVA。