[发明专利]一种陶瓷基板的低温烧结方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷基板的低温烧结方法，包括如下步骤：（1）原料称取、（2）增强添加剂制备、（3）混合浆料制备、（4）陶瓷生坯制备和加工、（5）低温烧结处理。本发明方法整体工艺步骤简单，便于推广应用，制得的陶瓷基板尺寸稳定，导热率好，抗压强度大，且制备时烧结的温度较低，生产成本得以有效控制，具有很好的经济效益和市场竞争力。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷的制备方法，具体涉及一种陶瓷基板的低温烧结方法。

背景技术

低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramics ,LTCC）技术是一种多学科交叉技术，能够应用于高频多层电子基板和被动器件的制造领域，为电子元器件的封装和集成提供了良好的解决途径。低温共烧陶瓷技术通常包括浆料制备、流延坯片、形状剪切、丝网印刷、叠层、共烧等步骤，其中叠层和共烧是最为重要的两个步骤，其结果直接影响到产品的最终质量。由于坯片收缩、不同介质材料层间在烧结温度、烧结致密化速率、烧结收缩率及热膨胀速率等方面的失配以及叠层压力的不均匀等因素，往往容易产生层裂、翘曲和裂纹等缺陷。

对此现有技术对烧结的方法进行了改进处理，如申请号为：CN201310257327.2公开了一种控制低温共烧陶瓷基板烧结收缩及变形的工艺，其中通过加压和控制升温速率等方式提升了基板的稳定性和平整性。但此方法制得的基板在强度和导热性能上的品质仍有待增强，且烧结的温度较高，不利于生产成本的的降低。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种陶瓷基板的低温烧结方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种陶瓷基板的低温烧结方法，包括如下步骤：

（1）原料称取：

按对应重量份称取下列原料备用：25~30份陶瓷粉体、10~12份聚丙烯酸钠溶液、4~7份聚乙二醇溶液、35~40份聚乙烯醇溶液、20~25份超纯水；

（2）增强添加剂制备：

将三氧化二铝粉末、钾长石粉、纳米银粉和炭黑粉末共同投入到球磨机内进行球磨处理，1~1.5h后取出，然后再放于氮气气氛中高温煅烧反应处理3~5h，完成后再将其取出放入到温度为750~780℃的干燥空气中脱碳处理2~2.5h，最后取出自然冷却至室温后得增强添加剂备用；

（3）混合浆料制备：

将步骤（1）称取的陶瓷粉体、聚丙烯酸钠溶液、聚乙二醇溶液、聚乙烯醇溶液、超纯水共同混合投入到搅拌罐内，然后再向搅拌罐内加入其总质量3~5%的步骤（2）制得的增强添加剂，高速搅拌处理1.5~2h后得混合浆料备用；

（4）陶瓷生坯制备和加工：

对步骤（3）制得的混合浆料采用水基流延法流延陶瓷生坯，然后对此陶瓷生坯进行打孔和形状裁切处理，最后对处理后的陶瓷生坯进行施压叠层处理后制成半成品陶瓷生坯备用；

（5）低温烧结处理：

将步骤（4）制得的半成品陶瓷生坯先放入到干燥炉内，然后对干燥炉进行加热处理，待干燥炉内温度升至100~105℃后保温处理5~7min，随后将半成品陶瓷生坯取出放入到微波烧结炉内进行低温烧结处理，完成后取出冷却即可。

进一步的，步骤（1）中所述的陶瓷粉体为堇青石陶瓷粉体；所述的聚丙烯酸钠溶液中丙烯酸纳的质量浓度为3~4%；所述的聚乙二醇溶液中聚乙二醇的体积浓度为12~14%；所述的聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的体积浓度为6~8%。