[发明专利]一种超薄氧化铝陶瓷基片的制备方法

说明书

本发明涉及氧化铝陶瓷的技术领域，尤其涉及一种超薄氧化铝陶瓷基片的制备方法，解决现有技术的氧化铝陶瓷基片烧结温度过高的问题，包括以下步骤：(1)氧化铝粉料表面改性；(2)浆料的制备；(3)流延成型；(4)冲压：将步骤(3)所得的生坯带进行冲压，得到生坯片；(5)排胶：将生坯片放入排胶炉中，在氮气气氛下进行第一次排胶，以0.8～2℃/min升温速率升温至450～550℃，保温35～60min，然后在空气气氛下进行第二次排胶，以2～5℃/min升温速率升温至180～250℃，保温80～120min；(5)烧结：将步骤(5)排胶后的生坯片置于烧结炉中烧结12～20h，烧结温度为1550～1600℃。

技术领域

本发明涉及氧化铝陶瓷的技术领域，尤其涉及一种超薄氧化铝陶瓷基片的制备方法。

背景技术

随着现代通讯技术的不断发展，电子元件向简单化、小型化、高集成度不断发展，对陶瓷材料的需求也越来越大。氧化铝陶瓷在强度、耐热、耐热冲击及电绝缘和耐腐蚀等方面具有较好的性能，且原材料充足、价格实惠，被广泛应用于电子工业封装和集成电路中。生产超薄的氧化铝陶瓷基片一般采用高纯度的氧化铝为原料，在高温(大于1700℃)下烧结才能形成致密结构，对烧结设备要求高，生产成本高，严重限制其应用。中国专利号：201010554117.6公开了一种99.6％氧化铝陶瓷薄膜基片的烧成方法，以99.99％的氧化铝粉料，1.8-2.5％的氧化镁和0.2％的二氧化硅为原料，采取单片叠压烧结方法，将成型后的陶瓷基片毛坯根据客户需要进行冲裁各种尺寸，然后采用单片放置的方式在1800℃的窑炉里烧结24-48h。该氧化铝陶瓷薄膜基片的烧结的温度高，烧结时间长。

发明内容

因此，针对以上内容，本发明提供一种超薄氧化铝陶瓷基片的制备方法，解决现有技术的氧化铝陶瓷基片烧结温度过高的问题。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种超薄氧化铝陶瓷基片的制备方法，包括以下步骤：

(1)氧化铝粉料表面改性：将含量99.9％氧化铝粉末加入含5wt％有机酸的乙醇溶液中，氧化铝粉末与乙醇溶液的重量比为1：20～40，在70～80℃下搅拌30～60min，冷却至40℃后过滤并用正己烷洗涤，干燥后制得改性氧化铝粉料；

(2)浆料的制备：将改性氧化铝粉料、烧结助剂、溶剂、分散剂加入球磨机中球磨8～12h，然后再加入聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇、成膜助剂继续球磨5～8h，最后加入除泡剂进行真空搅拌25～35min，制得流动性良好且稳定的浆料；

(3)流延成型：将步骤(2)制得的浆料送入流延机，浆料在流延机输送带上形成薄层的生坯带并经过烘干室烘干；

(4)冲压：将步骤(3)所得的生坯带放入冲片机上进行冲压，得到所需形状及尺寸的生坯片；

(5)排胶：将生坯片放入排胶炉中，在氮气气氛下进行第一次排胶，以0.8～2℃/min升温速率升温至450～550℃，保温35～60min，然后在空气气氛下进行第二次排胶，以2～5℃/min升温速率升温至180～250℃，保温80～120min；

(6)烧结：将步骤(5)排胶后的生坯片置于烧结炉中烧结12～20h，烧结温度为1550～1600℃，升温速率6～8℃/min，烧结过程在氮气或惰性气体气氛下进行。

进一步的改进是：所述烧结助剂为稀土氧化物、稀土氯化物中的任意一种或两者以任意比混合，烧结助剂用量为改性氧化铝粉料的1～3％。

进一步的改进是：所述溶剂为异丙醇与乙酸乙酯按重量比2：1配制的混合溶液，溶剂的用量为改性氧化铝粉料的150～250％。

进一步的改进是：所述分散剂为磷酸酯、聚丙烯酸钠中的任意一种，分散剂的用量为改性氧化铝粉料的4～6％。