用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方的製作方法
2023-12-06 16:35:51 1
用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，其特徵在於：按重量份計所述氮化鋁漿料各組分如下：氮化鋁粉體105-110重量份、三元複合燒結助劑6-10重量份、三元有機混合溶劑45-47重量份、分散劑2-2.5重量份、粘結劑10-12.5重量份、增塑劑5-8重量份，其中三元有機混合溶劑為乙醇、正丙醇和丁醇的混合物或為乙醇、異丙醇和丁醇的混合物。本發明的三元有機混合溶劑表面張力和介電常數等綜合性能良好，能夠使得粉體在混合溶劑中獲得較好的懸浮性能，漿料流變性能和均勻性。
【專利說明】用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種製備陶瓷基片的氮化鋁漿料配方，具體涉及一種用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，適於流延成型。
【背景技術】
[0002]近二三十年來，隨著微電子技術尤其是混合集成電路和多晶片組件技術的飛速發展，對作為集成電路重要支柱的陶瓷基片提出了更高的要求，要求其具有良好的導熱性能。目前廣泛採用的Al2O3陶瓷基片材料具有熱導率較低、介電常數大、線脹係數與矽元件的線脹係數相差大等缺點，因此研究人員研究開發了 AIN、BeO, SiC, Si3N4等以試圖代替Al2O3基片。其中氮化鋁以高熱導率、低介電係數、高電阻率及與矽相近的熱膨脹係數和優良的機電性能而受到人們的重視，是目前最有希望的新一代高導熱陶瓷基板和封裝材料。陶瓷基片製備的核心技術是高質量基片坯體的成型，目前的成型方法主要有流延、幹壓、軋膜等，其中流延法具有生產效率高，自動化水平高，成型坯體性能的重複性和尺寸的一致性較高，是理想的陶瓷基板材料成型技術。穩定濃懸浮體的製備是流延成型出密度高且均勻、結構性能優良的坯體的前提，而溶劑和外加劑能夠顯著影響漿料流變性能，對穩定濃懸浮體的製備有著非常重要的作用。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是提供一種用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，氮化鋁漿料具有穩定性、流變性能和粘度俱佳。
[0004]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為:
用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶`劑體系氮化鋁漿料配方，其特徵在於:按重量份計所述氮化鋁漿料各組分如下:
氮化鋁粉體105-110重量份
三元複合燒結助劑6-10重量份
三元有機混合溶劑45-47重量份
分散劑2-2.5重量份
粘結劑10-12.5重量份
增塑劑5-8重量份
其中三元有機混合溶劑為苯系、醇類、酮類的混合物。
[0005]進一步的，所述的三元燒結助劑為CaO、A1203、Y2O3> Dy203、B2O3> CaF2, Li2C03、BN、Li2O, LiYO2, YF3 和(CaY) F5 中的至少一種。
[0006]進一步的，所述有機混合溶劑中苯系、醇類和酮類有機物的重量比為1: 1: 2。
[0007]進一步的，所述的苯系有機物包括所述的苯系有機物包括甲苯，醇類有機物異丙醇、酮類有機物丁酮。
[0008]進一步的，所述的分散劑為甘油，所述粘結劑為聚乙烯醇縮丁醛，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯。
[0009]本發明的有益效果:本發明的將氮化鋁粉體、三元複合燒結助劑、三元有機混合溶劑、分散劑、粘結劑和塑性劑，在低溫條件下氮化鋁陶瓷基板的第二相在燒結過程中分布於氮化鋁晶粒的三角晶界處，在三角晶界處分布有一定的液相，對晶粒之間的結合產生「粘結」作用，從而獲得彎曲強度高、熱導率高的高強度氮化鋁陶瓷基板。
[0010]本發明的三元有機混合溶劑表面張力和介電常數等綜合性能良好，能夠使得粉體在混合溶劑中獲得較好的懸浮性能，漿料流變性能和均勻性，而且溶劑中不含苯等有毒物質，無毒無害。
【具體實施方式】
[0011]實施例1 用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料包括氮化鋁粉體105重量份、Y2O3 3重量份、乙醇12重量份、正丙醇12重量份、丁醇24重量份、甘油2重量份、聚乙烯醇縮丁醛10重量份、鄰苯二甲酸二丁酯5重量份。
[0012]將105重量份的氮化鋁粉體、3重量份Y203、12重量份乙醇、12重量份正丙醇、24重量份丁醇進行混合的混合物、2重量份油甘一起球磨混合26h，然後加入10重量份聚乙烯醇縮丁醛、5重量份鄰苯二甲酸二丁酯一起再混合12h，再經過真空除泡處理5h，得到粘度為22000cps的漿料。
[0013]實施例2
CaO、Al2O3' Y2O3> Dy2O3' B2O3> CaF2, Li2CO3' BN、Li20、LiYO2' YF3 和(CaY) F5用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料包括氮化鋁粉體108重量份、Li2CO3 I重量份、CaF2 3重量份、Dy2O3 2重量份、乙醇12.2重量份、正丙醇12.2重量份、丁醇24.4重量份、甘油2.2重量份、聚乙烯醇縮丁醛11重量份、鄰苯二甲酸二丁酯6重量份。根據實施例1的方法得到粘度為21500cps的漿料。
[0014]實施例3
用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料包括氮化鋁粉體110重量份、CaF I重量份、Al2O3 5重量份、Y2O3 4重量份、乙醇12重量份、異丙醇12重量份、丁醇24重量份、甘油2重量份、聚乙烯醇縮丁醛10重量份、鄰苯二甲酸二丁酯6.7重量份。根據實施例I的方法得到粘度為21800cps的漿料。
[0015]實施例4
用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料包括氮化鋁粉體105重量份、CaO 2重量份、LiYO2 3重量份、乙醇12重量份、異丙醇12重量份、丁醇24重量份、甘油2重量份、聚乙烯醇縮丁醛10重量份、鄰苯二甲酸二丁酯7.6重量份。根據實施例1的方法得到粘度為21200cps的漿料。
[0016]上述實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明的構思和保護範圍進行限定，本領域的普通技術人員對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍中。
【權利要求】
1.用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，其特徵在於:按重量份計所述氮化鋁漿料各組分如下: 氮化鋁粉體105-110重量份 燒結助劑6-10重量份 三元有機混合溶劑45-47重量份 分散劑2-2.5重量份 粘結劑10-12.5重量份 增塑劑5-8重量份 其中三元有機混合溶劑為苯系、醇類、酮類的混合物。
2.根據權利要求1所述的用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，其特徵在於:所述燒結助劑為 CaO、Al2O3' Y2O3> Dy203> B2O3' CaF2' Li2CO3' BN、Li20、LiYO2' YF3和(CaY) F5中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，其特徵在於:所述有機混合溶劑中苯系、醇類和酮類有機物的重量比為1:1:2。
4.根據權利要求1所述的用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，其特徵在於:所述的苯系有機物包括甲苯，醇類有機物異丙醇、酮類有機物丁酮。
5.根據權利要求1所述 的用於製備高導熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，其特徵在於:所述的分散劑為甘油 ，所述粘結劑為聚乙烯醇縮丁醛，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯。
【文檔編號】C04B35/622GK103880428SQ201310742097
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】陳建國, 韓旭, 徐建春, 丁柯懿 申請人:萊鼎電子材料科技有限公司