用于制備高導(dǎo)熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于制備高導(dǎo)熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，其特征在于：按重量份計(jì)所述氮化鋁漿料各組分如下：氮化鋁粉體105-110重量份、三元復(fù)合燒結(jié)助劑6-10重量份、三元有機(jī)混合溶劑45-47重量份、分散劑2-2.5重量份、粘結(jié)劑10-12.5重量份、增塑劑5-8重量份，其中三元有機(jī)混合溶劑為乙醇、正丙醇和丁醇的混合物或?yàn)橐掖?、異丙醇和丁醇的混合物。本發(fā)明的三元有機(jī)混合溶劑表面張力和介電常數(shù)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】用于制備高導(dǎo)熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備陶瓷基片的氮化鋁漿料配方，具體涉及一種用于制備高導(dǎo)熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，適于流延成型。
【背景技術(shù)】
[0002]近二三十年來，隨著微電子技術(shù)尤其是混合集成電路和多芯片組件技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)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(dǎo)熱性能。目前廣泛采用的Al2O3陶瓷基片材料具有熱導(dǎo)率較低、介電常數(shù)大、線脹系數(shù)與硅元件的線脹系數(shù)相差大等缺點(diǎn)，因此研究人員研究開發(fā)了 AIN、BeO, SiC, Si3N4等以試圖代替Al2O3基片。其中氮化鋁以高熱導(dǎo)率、低介電系數(shù)、高電阻率及與硅相近的熱膨脹系數(shù)和優(yōu)良的機(jī)電性能而受到人們的重視，是目前最有希望的新一代高導(dǎo)熱陶瓷基板和封裝材料。陶瓷基片制備的核心技術(shù)是高質(zhì)量基片坯體的成型，目前的成型方法主要有流延、干壓、軋膜等，其中流延法具有生產(chǎn)效率高，自動(dòng)化水平高，成型坯體性能的重復(fù)性和尺寸的一致性較高，是理想的陶瓷基板材料成型技術(shù)。穩(wěn)定濃懸浮體的制備是流延成型出密度高且均勻、結(jié)構(gòu)性能優(yōu)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(duì)穩(wěn)定濃懸浮體的制備有著非常重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于制備高導(dǎo)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(wěn)定性、流變性能和粘度俱佳。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
用于制備高導(dǎo)熱陶瓷基片的三元溶`劑體系氮化鋁漿料配方，其特征在于:按重量份計(jì)所述氮化鋁漿料各組分如下:
氮化鋁粉體105-110重量份
三元復(fù)合燒結(jié)助劑6-10重量份
三元有機(jī)混合溶劑45-47重量份
分散劑2-2.5重量份
粘結(jié)劑10-12.5重量份
增塑劑5-8重量份
其中三元有機(jī)混合溶劑為苯系、醇類、酮類的混合物。
[0005]進(jìn)一步的，所述的三元燒結(jié)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(jìn)一步的，所述有機(jī)混合溶劑中苯系、醇類和酮類有機(jī)物的重量比為1: 1: 2。
[0007]進(jìn)一步的，所述的苯系有機(jī)物包括所述的苯系有機(jī)物包括甲苯，醇類有機(jī)物異丙醇、酮類有機(jī)物丁酮。
[0008]進(jìn)一步的，所述的分散劑為甘油，所述粘結(jié)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(fā)明的有益效果:本發(fā)明的將氮化鋁粉體、三元復(fù)合燒結(jié)助劑、三元有機(jī)混合溶劑、分散劑、粘結(jié)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(jié)過程中分布于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(duì)晶粒之間的結(jié)合產(chǎn)生“粘結(jié)”作用，從而獲得彎曲強(qiáng)度高、熱導(dǎo)率高的高強(qiáng)度氮化鋁陶瓷基板。
[0010]本發(fā)明的三元有機(jī)混合溶劑表面張力和介電常數(shù)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(zhì)，無毒無害。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1 用于制備高導(dǎo)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(jìn)行混合的混合物、2重量份油甘一起球磨混合26h，然后加入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(jīng)過真空除泡處理5h，得到粘度為22000cps的漿料。
[0013]實(shí)施例2
CaO、Al2O3' Y2O3> Dy2O3' B2O3> CaF2, Li2CO3' BN、Li20、LiYO2' YF3 和(CaY) F5用于制備高導(dǎo)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(jù)實(shí)施例1的方法得到粘度為21500cps的漿料。
[0014]實(shí)施例3
用于制備高導(dǎo)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(jù)實(shí)施例I的方法得到粘度為21800cps的漿料。
[0015]實(shí)施例4
用于制備高導(dǎo)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(jù)實(shí)施例1的方法得到粘度為21200cps的漿料。
[0016]上述實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和保護(hù)范圍進(jìn)行限定，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【權(quán)利要求】
1.用于制備高導(dǎo)熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，其特征在于:按重量份計(jì)所述氮化鋁漿料各組分如下: 氮化鋁粉體105-110重量份 燒結(jié)助劑6-10重量份 三元有機(jī)混合溶劑45-47重量份 分散劑2-2.5重量份 粘結(jié)劑10-12.5重量份 增塑劑5-8重量份 其中三元有機(jī)混合溶劑為苯系、醇類、酮類的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備高導(dǎo)熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，其特征在于:所述燒結(jié)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(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備高導(dǎo)熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，其特征在于:所述有機(jī)混合溶劑中苯系、醇類和酮類有機(jī)物的重量比為1:1:2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備高導(dǎo)熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，其特征在于:所述的苯系有機(jī)物包括甲苯，醇類有機(jī)物異丙醇、酮類有機(jī)物丁酮。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的用于制備高導(dǎo)熱陶瓷基片的三元溶劑體系氮化鋁漿料配方，其特征在于:所述的分散劑為甘油 ，所述粘結(jié)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(hào)】C04B35/622GK103880428SQ201310742097
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】陳建國(guó), 韓旭, 徐建春, 丁柯懿 申請(qǐng)人:萊鼎電子材料科技有限公司