用于制备高导热陶瓷基片的三元溶剂体系氮化铝浆料配方的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于制备高导热陶瓷基片的三元溶剂体系氮化铝浆料配方，其特征在于：按重量份计所述氮化铝浆料各组分如下：氮化铝粉体105-110重量份、三元复合烧结助剂6-10重量份、三元有机混合溶剂45-47重量份、分散剂2-2.5重量份、粘结剂10-12.5重量份、增塑剂5-8重量份，其中三元有机混合溶剂为乙醇、正丙醇和丁醇的混合物或为乙醇、异丙醇和丁醇的混合物。本发明的三元有机混合溶剂表面张力和介电常数等综合性能良好，能够使得粉体在混合溶剂中获得较好的悬浮性能，浆料流变性能和均匀性。
【专利说明】用于制备高导热陶瓷基片的三元溶剂体系氮化铝浆料配方
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制备陶瓷基片的氮化铝浆料配方，具体涉及一种用于制备高导热陶瓷基片的三元溶剂体系氮化铝浆料配方，适于流延成型。
【背景技术】
[0002]近二三十年来，随着微电子技术尤其是混合集成电路和多芯片组件技术的飞速发展，对作为集成电路重要支柱的陶瓷基片提出了更高的要求，要求其具有良好的导热性能。目前广泛采用的Al2O3陶瓷基片材料具有热导率较低、介电常数大、线胀系数与硅元件的线胀系数相差大等缺点，因此研究人员研究开发了 AIN、BeO, SiC, Si3N4等以试图代替Al2O3基片。其中氮化铝以高热导率、低介电系数、高电阻率及与硅相近的热膨胀系数和优良的机电性能而受到人们的重视，是目前最有希望的新一代高导热陶瓷基板和封装材料。陶瓷基片制备的核心技术是高质量基片坯体的成型，目前的成型方法主要有流延、干压、轧膜等，其中流延法具有生产效率高，自动化水平高，成型坯体性能的重复性和尺寸的一致性较高，是理想的陶瓷基板材料成型技术。稳定浓悬浮体的制备是流延成型出密度高且均匀、结构性能优良的坯体的前提，而溶剂和外加剂能够显著影响浆料流变性能，对稳定浓悬浮体的制备有着非常重要的作用。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种用于制备高导热陶瓷基片的三元溶剂体系氮化铝浆料配方，氮化铝浆料具有稳定性、流变性能和粘度俱佳。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
用于制备高导热陶瓷基片的三元溶`剂体系氮化铝浆料配方，其特征在于:按重量份计所述氮化铝浆料各组分如下:
氮化铝粉体105-110重量份
三元复合烧结助剂6-10重量份
三元有机混合溶剂45-47重量份
分散剂2-2.5重量份
粘结剂10-12.5重量份
增塑剂5-8重量份
其中三元有机混合溶剂为苯系、醇类、酮类的混合物。
[0005]进一步的，所述的三元烧结助剂为CaO、A1203、Y2O3> Dy203、B2O3> CaF2, Li2C03、BN、Li2O, LiYO2, YF3 和(CaY) F5 中的至少一种。
[0006]进一步的，所述有机混合溶剂中苯系、醇类和酮类有机物的重量比为1: 1: 2。
[0007]进一步的，所述的苯系有机物包括所述的苯系有机物包括甲苯，醇类有机物异丙醇、酮类有机物丁酮。
[0008]进一步的，所述的分散剂为甘油，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
[0009]本发明的有益效果:本发明的将氮化铝粉体、三元复合烧结助剂、三元有机混合溶剂、分散剂、粘结剂和塑性剂，在低温条件下氮化铝陶瓷基板的第二相在烧结过程中分布于氮化铝晶粒的三角晶界处，在三角晶界处分布有一定的液相，对晶粒之间的结合产生“粘结”作用，从而获得弯曲强度高、热导率高的高强度氮化铝陶瓷基板。
[0010]本发明的三元有机混合溶剂表面张力和介电常数等综合性能良好，能够使得粉体在混合溶剂中获得较好的悬浮性能，浆料流变性能和均匀性，而且溶剂中不含苯等有毒物质，无毒无害。
【具体实施方式】
[0011]实施例1 用于制备高导热陶瓷基片的三元溶剂体系氮化铝浆料包括氮化铝粉体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、聚乙烯醇缩丁醛10重量份、邻苯二甲酸二丁酯5重量份。
[0012]将105重量份的氮化铝粉体、3重量份Y203、12重量份乙醇、12重量份正丙醇、24重量份丁醇进行混合的混合物、2重量份油甘一起球磨混合26h，然后加入10重量份聚乙烯醇缩丁醛、5重量份邻苯二甲酸二丁酯一起再混合12h，再经过真空除泡处理5h，得到粘度为22000cps的浆料。
[0013]实施例2
CaO、Al2O3' Y2O3> Dy2O3' B2O3> CaF2, Li2CO3' BN、Li20、LiYO2' YF3 和(CaY) F5用于制备高导热陶瓷基片的三元溶剂体系氮化铝浆料包括氮化铝粉体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、聚乙烯醇缩丁醛11重量份、邻苯二甲酸二丁酯6重量份。根据实施例1的方法得到粘度为21500cps的浆料。
[0014]实施例3
用于制备高导热陶瓷基片的三元溶剂体系氮化铝浆料包括氮化铝粉体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、异丙醇12重量份、丁醇24重量份、甘油2重量份、聚乙烯醇缩丁醛10重量份、邻苯二甲酸二丁酯6.7重量份。根据实施例I的方法得到粘度为21800cps的浆料。
[0015]实施例4
用于制备高导热陶瓷基片的三元溶剂体系氮化铝浆料包括氮化铝粉体105重量份、CaO 2重量份、LiYO2 3重量份、乙醇12重量份、异丙醇12重量份、丁醇24重量份、甘油2重量份、聚乙烯醇缩丁醛10重量份、邻苯二甲酸二丁酯7.6重量份。根据实施例1的方法得到粘度为21200cps的浆料。
[0016]上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明的构思和保护范围进行限定，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
【权利要求】
1.用于制备高导热陶瓷基片的三元溶剂体系氮化铝浆料配方，其特征在于:按重量份计所述氮化铝浆料各组分如下: 氮化铝粉体105-110重量份 烧结助剂6-10重量份 三元有机混合溶剂45-47重量份 分散剂2-2.5重量份 粘结剂10-12.5重量份 增塑剂5-8重量份 其中三元有机混合溶剂为苯系、醇类、酮类的混合物。
2.根据权利要求1所述的用于制备高导热陶瓷基片的三元溶剂体系氮化铝浆料配方，其特征在于:所述烧结助剂为 CaO、Al2O3' Y2O3> Dy203> B2O3' CaF2' Li2CO3' BN、Li20、LiYO2' YF3和(CaY) F5中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的用于制备高导热陶瓷基片的三元溶剂体系氮化铝浆料配方，其特征在于:所述有机混合溶剂中苯系、醇类和酮类有机物的重量比为1:1:2。
4.根据权利要求1所述的用于制备高导热陶瓷基片的三元溶剂体系氮化铝浆料配方，其特征在于:所述的苯系有机物包括甲苯，醇类有机物异丙醇、酮类有机物丁酮。
5.根据权利要求1所述 的用于制备高导热陶瓷基片的三元溶剂体系氮化铝浆料配方，其特征在于:所述的分散剂为甘油 ，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
【文档编号】C04B35/622GK103880428SQ201310742097
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】陈建国, 韩旭, 徐建春, 丁柯懿 申请人:莱鼎电子材料科技有限公司