[发明专利]一种电子封装用低成本高强氧化铝陶瓷基片的制备方法

摘要

本发明涉及电子封装用陶瓷材料技术领域，具体是一种电子封装用低成本高强氧化铝陶瓷基片的制备方法。制备工艺包括以下步骤：（1）制备氧化铝细粉；（2）将氧化铝粉与溶剂混合制备稳定性好的浆料，通过高梯度磁选机除去氧化铝细粉中的铁杂质；（3）将提纯后的氧化铝细粉、溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂、烧结助剂加入到球磨罐中，经行球磨机混合，通过流延法制备氧化铝陶瓷素坯，烧结，得到高强氧化铝陶瓷基片。本发明制备的氧化铝陶瓷基片具有强度高、韧性大、介电常数小等优点，且成本低廉，在高端小型化电子封装领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种电子封装用低成本高强氧化铝陶瓷基片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：①球磨混合：将高纯氧化铝细粉浆料倒入至球磨罐中，加入球磨溶剂、3.0~10.0wt%的聚丙烯酸分散剂、3.0~10.0wt%的聚乙烯醇1788粘结剂、2.0~7.0wt%的聚乙二醇塑性剂、0.5~5.0wt%的D₅₀小于1.0μm且纯度大于99.9%的氧化锆或氮化硅增强剂，以及由SiO₂、Cr₂O₃、TiO₂和碱式碳酸镁构成的烧结助剂，在150r/min下球磨1.0~3.0h，得到球磨浆料；高纯氧化铝细粉浆料是15.0～30.0wt%的高纯氧化铝细粉、浆料溶剂以及表面修饰剂构成的；所述高纯氧化铝细粉的粒径为2.0±0.5μm、其铁杂质含量低于20ppm；所述表面修饰剂为PEO、PVP或六偏磷酸钠，用量为高纯氧化铝细粉的0.5~2.5wt%；所述烧结助剂中SiO₂用量为高纯氧化铝细粉质量的1.0~4.0wt%，Cr₂O₃用量为高纯氧化铝细粉质量的0.5~ 2.0wt%，TiO₂用量为高纯氧化铝细粉质量的0.5~2.0wt%，碱式碳酸镁用量为高纯氧化铝细粉质量的0.5~2.0wt%；②流延成型：添加调节溶剂使得球磨浆料的黏度为90.0~150.0mPa·S，将其在真空度‑0.09~0.05MPa下脱泡15~40min，刮刀高度为0.5~3.0mm，流延速度为0.3cm/s~1.5cm/s；在相对湿度为20%~60%、10~20℃下和氧气气流速度大于0且小于等于0.2m³/s条件下自然干燥12~48h，制备获得氧化铝陶瓷素坯；所述球磨溶剂、浆料溶剂以及调节溶剂均为水，或者均为无水乙醇；③烧结：将氧化铝陶瓷素坯在氧气气流速度大于0且小于等于0.2m³/s、600.0℃~800.0℃温度下热处理2~4.0h，保持氧气气流环境接着在1200.0℃~1400.0℃下烧结3.0h，进一步在1600~1800.0℃下烧结2.0h，获得电子封装用低成本高强氧化铝陶瓷基片。