一種用于高溫共燒AlN多層布線基板的填孔鎢漿及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設及光電通訊材料技術(shù)領(lǐng)域，是電子陶瓷封裝技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域之一， 具體設及一種用于光電通訊行業(yè)的高溫共燒AlN多層布線基板的填孔鶴漿及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子信息、電力電子、半導體激光等行業(yè)裝備的多功能化和自動化程度日益 提高，要求電子線路系統(tǒng)必需具有功能完整、體積小、質(zhì)量輕、高效率、高功率密度等特點， 因而促進了相關(guān)的電子器件朝著大功率、高集成化和微型化方向迅速發(fā)展，很多產(chǎn)品需要 在基板內(nèi)部設計多層精密線路，從而達到電子器件需求，與之相適應的承載電子線路的基 板在質(zhì)量上提出了更高的要求，尤其是基板材料的穩(wěn)定性和散熱性能。傳統(tǒng)的承載基板主 要有PCB多層基板、Al2〇3多層基板、AlN多層基板，其中PCB、A12〇3基板因熱導率低，其散熱 性能達不到大功率、高集成線路基板要求，而AlN多層基板W160~230W/m.K高熱導率、低 介電常數(shù)、熱穩(wěn)定性能良好等優(yōu)點逐漸取代傳統(tǒng)的PCB、Al2〇3多層基板。目前，AlN多層基 板已經(jīng)在大功率模塊電路、半導體激光器和光通訊行業(yè)等領(lǐng)域顯示巨大優(yōu)越性，具有廣泛 市場空間。
[0003]AlN多層基板制作過程是通過流延生產(chǎn)適合的多層生瓷片（201410446360. 4專利 介紹），然后通過對生瓷片沖孔，并對沖孔（通孔）填充導電漿料實現(xiàn)層與層之間互通，再通 過印制、疊片、排膠、燒結(jié)等工藝制成為AlN多層基板。目前AlN多層布線工藝技術(shù)最多可 達30層W上，該技術(shù)能滿足電子器件朝著大功率、高集成化和微型化方向迅速發(fā)展的電路 布線要求。因AlN生瓷片需要在1800°CW上才能夠燒結(jié)成瓷，運就需要多層內(nèi)部填孔所需 的漿料能夠承受高溫燒結(jié)。傳統(tǒng)的厚膜燒結(jié)的金漿和鈕銀漿料、多層LTCC金漿W及HTCC 用的鋼儘漿料等都不能滿足高溫要求；HTCC用的鶴漿雖然滿足高溫燒結(jié)要求，但是與AlN 生瓷片燒結(jié)不匹配。AlN多層產(chǎn)品對填孔的漿料質(zhì)量性能要求很高，具體如：漿料能夠承受 1800°CW上的高溫燒結(jié)；填孔漿料的固含量需要達到90%W上；填孔漿料的收縮與AlN生 瓷片的收縮相匹配；漿料的粘度控制在一定范圍內(nèi)，既要滿足填孔工藝要求，又不能夠產(chǎn)生 邊緣溢邊現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服現(xiàn)有漿料的不能滿足AlN多層基板制作所需的要求，本發(fā)明提出的是一種 用于高溫共燒AlN多層布線基板的填孔鶴漿，所制作的漿料能夠滿足高溫共燒AlN多層布 線基板制備過程中燒結(jié)高溫、漿料與AlN生瓷片的匹配性等要求，從而實現(xiàn)AlN多層基板不 同層之間上下互聯(lián)導通。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 一種用于高溫共燒AlN多層布線基板的填孔鶴漿，包含有下述質(zhì)量配比的原料： 陽007] 85~92%的鶴粉混合物、2~9%的無機粘結(jié)劑和6~13%的有機載體，所述鶴粉 混合物包含兩種不同粒徑的鶴粉，一種為粒徑在0. 3~0. 9ym的鶴粉W及另外一種為粒徑 在1. 0~2. 5ym的鶴粉，其粒徑在0. 3~0. 9ym的鶴粉占鶴粉混合物的質(zhì)量分數(shù)為45~ 65%。 陽008] 進一步地，所述無機粘結(jié)劑包含有下述質(zhì)量配比的原料：92~97. 5%的AlN粉、 2~7%的燒結(jié)助劑和0. 5~1%的分散劑。
[0009] 進一步地，所述有機載體包含有下述質(zhì)量配比的原料：10~25%的有機粘結(jié)劑、 0. 5~5%的分散劑、10~40%的增塑劑和30~79. 5%的溶劑。
[0010] 優(yōu)選地，所述兩種不同粒徑的鶴粉在其平均粒度要求范圍內(nèi)，鶴含量> 99. 95%。 1] 所示燒結(jié)助劑為稀±氧化物、堿金屬氧化物中：Y203、化0、MgO中一種或兩種；
[0012] 所述分散劑為常用的油酸、S油酸甘油醋、魚油、RE-610等一種或兩種；
[0013] 所述有機粘結(jié)劑為常用的乙基纖維素、聚乙締醇縮下醒（PVB)等一種或兩種；
[0014] 所述增塑劑為鄰苯二甲酸二甲醋值M巧和鄰苯二甲酸下節(jié)醋度B巧一種或兩種；
[0015] 所述溶劑為丙酬、下酬、乙醇、乙酸乙醋、二乙二醇乙酸醋酸醋等中的一種或兩種。
[0016] 本發(fā)明還提供一種所述填孔鶴漿的制備方法，包括如下步驟：
[0017] 1)將兩種不同粒徑的鶴粉混合球磨，制成鶴粉混合物，具體方法為：
[001引將稱量好的兩種不同粒徑的鶴粉分別過200~300目網(wǎng)篩，除去大顆粒和硬團聚， 將過篩后的兩種鶴粉加入到球磨罐中，再向球磨罐中添加溶劑進行球磨，球磨結(jié)束后將漿 料倒入敞口的容器中進行干燥，最后將干燥后的粉末粉碎過篩；
[0019] 2)制備無機粘結(jié)劑：稱取燒結(jié)助劑、分散劑、溶劑進行第一步球磨，球磨的轉(zhuǎn)速為 30~60r/min，時間為0. 5~化，然后再加入AlN粉進行第二步球磨，球磨的轉(zhuǎn)速為30~ 6化/min,時間為1~地，球磨結(jié)束后將漿料倒入敞口的容器中進行干燥，干燥時間一般為 12~60h，最后將干燥后的粉末粉碎過篩；
[0020] 扣制備有機載體：稱取有機粘結(jié)劑、分散劑、增塑劑、溶劑，并加入到攬拌溶解容 器中，各組分加入后設置攬拌器轉(zhuǎn)速開始攬拌溶解，溶解時間為1~化，攬拌速度為200~ 500r/min;
[0021] 4)按照一定配比稱取制備好的鶴粉混合物、無機粘結(jié)劑、有機載體并攬拌溶解均 勻，形成混合漿料，其中攬拌速度為200~50化/min,時間為0. 5~化；
[0022] 5)將攬拌混合均勻后的混合漿料進行社料，控制漿料的粒度在要求范圍內(nèi)，可采 用=漉機進行社料，反復社料4~10次。
[0023] 由W上技術(shù)方案可知，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0024] 1.本發(fā)明采用的無機粘結(jié)劑滿足AlN多層基板高溫燒結(jié)（180(rC)要求，同時該 無機粘結(jié)劑與AlN多層生瓷片燒結(jié)匹配性好，附著力強；
[00巧]2.本發(fā)明中有機載體采取有機粘結(jié)劑、分散劑和增塑劑的合理配比，實現(xiàn)了漿料 中鶴粉的有效分散和固含量控制在90%之上，從而使?jié){料具有粘度高、流變性好特點，確保 填孔工藝過程中不出現(xiàn)溢邊、拉絲和漏填現(xiàn)象；
[00%] 3.本發(fā)明填孔漿料與AlN多層基板燒結(jié)收縮率一致性控制好，可W實現(xiàn)填孔燒 結(jié)收與AlN生瓷片燒結(jié)收縮在一定控制范圍內(nèi)，確保了在AlN多層生瓷片上填孔漿料經(jīng) 1800°C高溫燒結(jié)后，不會因燒結(jié)收縮不一致而產(chǎn)生裂紋、脫孔等現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明制備方法的流程圖； 陽02引圖2為本發(fā)明優(yōu)選實施例填充100ym生瓷片小孔的效果圖。
【具體實施方式】
[0029] W上所述實施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范 圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方 案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。 陽〇3〇] 實施例1
[0031] 本發(fā)明填孔鶴漿成分如下： 陽0巧鶴粉混合物 88% 陽〇3引無機粘結(jié)劑 2%
[0034] 有機載體 10%
[0035] 所述鶴粉混合物包含兩種不同粒徑的鶴粉，一種為粒徑在0. 3~0. 9ym的鶴粉W 及另外一種為粒徑在1. 0~2. 5ym的鶴粉，其粒徑在0. 3~0. 9ym的鶴粉占鶴粉混合物 的質(zhì)量分數(shù)為45%。
[0036] 所述無機粘結(jié)劑包含有下述質(zhì)量配比的原料：92%的AlN粉、7 %的燒結(jié)助劑和 1 %的分散劑。
[0037] 所述有機載體包含有下述質(zhì)量配比的原料：15%的有機粘結(jié)劑、1%的分散劑、 20%的增塑劑和64%的溶劑。
[0038] 制作工藝：鶴粉混合球磨一制備無機粘結(jié)劑一制備有機載體一制備混合漿料一社 料
[0039] 1)將兩種不同粒徑的鶴粉混合球磨，制成鶴粉混合物，具體方法為：
[0040] 將稱量好的兩種不同粒徑的鶴粉分別過200目網(wǎng)篩，除去大顆粒和硬團聚，將過 篩后的兩種鶴粉加入到球磨罐中，再向球磨罐中添加溶劑進行球磨，球磨結(jié)束后將漿料倒 入敞口的容器中進行干燥，最后將干燥后的粉末粉碎過篩；
[0041] 2)制備無機粘結(jié)劑：稱取燒結(jié)助劑、分散劑、溶劑進行第一步球磨，球磨的轉(zhuǎn)速為 3化/min,時間為化，然后再加入AlN粉進行第二步球磨，球磨的轉(zhuǎn)速為30r/min，時間為地， 球磨結(jié)束后將漿料倒入敞口的容器中進行干燥，干燥時間一般為12h，最后將干燥后的粉末 粉碎過篩；
[0042] 3)制備有機載體：稱取有機粘結(jié)劑、分散劑、增塑劑、溶劑，并加入到攬拌溶解容 器中，各組分加入后設置攬拌器轉(zhuǎn)速開始攬拌溶解，溶解時間為比，攬拌速度為50化/min;
[0043] 4)按照一定配比稱取制備好的鶴粉混合物、無機粘結(jié)劑、有機載體并攬拌均勻，形 成混合漿料，其中攬拌速度為20化/min,時間為化；
[0044] 5)將攬拌混合均勻后的漿料采用=漉機進行社料，反復社料4次，控制漿料的粒 度在要求范圍內(nèi)。 W45] 實施例2
[0046] 本發(fā)明填孔鶴漿成