[发明专利]一种高温共烧陶瓷用氮化铝生瓷片的制备方法

说明书

一种高温共烧陶瓷用氮化铝生瓷片的制备方法，包括以下步骤：1）装入研磨球；2）配置浆料；3）一次研磨；4）配置流延浆料；5）二次研磨；6）真空脱泡；7）流延成型：将真空脱泡后的流延浆料移至流延机进行流延操作，使生瓷带厚度控制在0.05‑1mm范围内；8）裁切。本发明生产原料不含苯、酮、醛等有毒成分，生产过程不产生有机类有毒有害物质及废液，减少环境污染，本发明制成的生瓷片，强度高、导热性好、密度均匀，在高温共烧陶瓷的制作过程中不易变形、打孔印刷精度高、平整度好、与金属化浆料的收缩匹配性好，制作过程不需要覆膜操作，解决了氮化铝生瓷片偏软、加工困难、易出现填孔印刷偏移、叠片错位等难题，提高生产效率，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及微电子陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种高温共烧陶瓷用氮化铝生瓷片的制备方法。

背景技术

氮化铝陶瓷具有导热性好、机械强度高、电绝缘性好以及无毒害等特点，目前在许多高科技领域有着广泛应用，是近年来发展较快的一种陶瓷材料。因其具有介电常数小、与芯片材料膨胀系数较匹配、易于实现多层布线等特点，在微电子、光电子、电力电子及大功率电子封装等领域具有广阔的应用前景，逐步开始取代氧化铍、氧化铝等传统的陶瓷材料。随着陶瓷外壳所封装器件的应用领域不断扩大,从大功率微波管、大电流电力电子器件到新型高效发电系统固体燃料电池以及环保汽车等领域不可缺少的传感器等电子器件，高温共烧陶瓷技术因其结构强度高、化学稳定性好、电热性能优良在电子工业得到了迅猛发展。

在实际工业生产中，制得的氮化铝生瓷片在进行高温共烧陶瓷制作时，常常出现氮化铝生瓷片偏软、加工困难、变形量大等问题，生产成本居高不下，严重制约了氮化铝陶瓷材料的发展。

如中国专利CN105481368A公开了一种针对陶瓷流延浆料、陶瓷基板及其制备方法和应用，该流延浆料包括混合溶剂、分散剂、氮化铝陶瓷粉末、烧结助剂、增塑剂和粘结剂其中，所述混合溶剂选自无水乙醇、乙酸乙酯和乙酸丙酯的两种以上，所述混合溶剂的加入量为氮化铝陶瓷粉末质量的30%-50%，所述烧结助剂选自氧化钇、氧化钙、氟化钇、氧化锂、碳酸钙或碳酸锂的一种或两种以上，所述增塑剂选自环氧油酸丁酯、环氧硬脂酸辛酯、环氧化甘油三酸酯、甘油三醋酸酯、偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三己酯或均苯四酸四酯的一种或两种以上，所述粘结剂选自羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇或聚丙烯醇的一种或两种以上，所述粘结剂的质量占氮化铝陶瓷粉末的2-5%，优选为3-5%。

如上专利中，存在如下缺陷：采用羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇或聚丙烯醇中的一种或几种作为生产氮化铝生瓷片的粘结剂，但由于羧甲基纤维素钠是一种盐，不溶于有机溶剂，不适合于用在高温共烧陶瓷上，同时羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇和聚丙烯醇都具有有较强的吸水性，对于制备极易水解氮化铝十分不利，产物不稳定，容易分解，制备的生瓷片加工性能不佳。

如中国专利CN104193340A公开了一种流延成型法制备用于多层布线基板的生瓷片的方法，包括多层用生瓷片、浆料制作方法和流延工艺，是将粉体、烧结助剂、分散剂、粘结剂、增塑剂和溶剂搅拌混合均匀，形成浆料，再通过流延的方法制得生瓷片，生瓷片厚度控制在0.3mm以下，所制作的生瓷片能满足多层布线基板制作，所述的烧结助剂为稀土金属氧化物、碱土金属氧化物中的一种或两种，所述分散剂为油酸、三油酸甘油酯、鱼油、丙烯酸树脂中的一种或两种，所述粘结剂为聚碳酸亚丙脂树脂，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二丁酯中一种或两种，所述溶剂为异丙醇、丙酮、丁酮、乙醇中的多元混合体系。