本發(fā)明涉及電子封裝材料，特別涉及一種陶瓷基板及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前常用的電子封裝材料主要有塑料基板、金屬基板、陶瓷基板和復(fù)合基板四大類，其中，陶瓷基板具有優(yōu)良的電絕緣性能、高導(dǎo)熱性能、優(yōu)異的軟釬焊性能和較高的附著強度，并且可以像pcb板一樣刻蝕出各種圖形，具有很大的載流能力。因此，陶瓷基板被廣泛應(yīng)用于大功率電力半導(dǎo)體模塊、功率控制電路、汽車電子、航天航空、軍用電子組件以及太陽能電池板組件等領(lǐng)域。

2、但是，現(xiàn)有的陶瓷基板在燒結(jié)時存在易劃傷的問題，導(dǎo)致產(chǎn)品燒結(jié)良率低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提出一種陶瓷基板及其制備方法，旨在改善陶瓷基板在燒結(jié)時存在的劃傷問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的陶瓷基板包括交替疊放的生瓷帶和隔粘層，且陶瓷基板的表層和底層均為生瓷帶；生瓷帶的層數(shù)為2-6層；隔粘層通過隔粘粉敷設(shè)而成，隔粘粉的形貌為球形，隔粘粉的粒徑為5-10μm。

3、在一實施方式中，隔粘粉為氧化鋁粉。

4、本發(fā)明還提供一種陶瓷基板的制備方法，包括以下步驟：

5、向生瓷帶上敷設(shè)隔粘粉形成隔粘層，之后再依次疊設(shè)生瓷帶和隔粘層，控制生瓷帶的疊放層數(shù)為2-6層，且控制表層為生瓷帶；隔粘粉的形貌為球形，且隔粘粉的粒徑為5-10μm；

6、對疊層設(shè)置的生瓷帶抽真空后進行等靜壓成型；

7、對等靜壓成型后的生瓷帶進行燒結(jié)即可獲得陶瓷基板。

8、在一實施方式中，隔粘粉的敷設(shè)包括以下步驟：先將隔粘粉與粘結(jié)膠調(diào)配成懸濁液，之后將懸濁液噴涂在生瓷帶上。

9、在一實施方式中，等靜壓成型的參數(shù)為：溫度50-80℃、壓力50-100mpa、保壓時間5-20min。

10、在一實施方式中，燒結(jié)包括第一階段燒結(jié)、第二階段燒結(jié)和降溫處理；

11、第一階段燒結(jié)的參數(shù)為：從室溫到第一燒結(jié)溫度，升溫速率0.1-0.5℃/min、保溫時間4-6h，第一燒結(jié)溫度為400-1000℃；和/或，

12、第二階段燒結(jié)的參數(shù)為：從第一燒結(jié)溫度到第二燒結(jié)溫度，升溫速率0.5-1℃/min、進氣流量為1-5l/min、保溫時間2-4h，第二燒結(jié)溫度為1450-1600℃；和/或，

13、降溫處理的參數(shù)為：從第二燒結(jié)溫度到室溫，降溫速率為0.5-1℃/min。

14、在一實施方式中，陶瓷基板的制備方法還包括生瓷帶的制作，具體包括以下步驟：

15、將氧化鋁粉、分散劑加入溶劑中進行研磨混合得到漿料i，之后再將增塑劑和粘結(jié)劑加入漿料i中研磨混合得到漿料ii；

16、將漿料ii流延形成生瓷帶。

17、在一實施方式中，氧化鋁粉的添加量為40wt％-60wt％，分散劑的添加量為1wt％-3wt％，增塑劑的添加量為2wt％-5wt％，粘結(jié)劑的添加量為5wt％-10wt％，余量為溶劑。

18、在一實施方式中，氧化鋁粉的純度大于99％，粒徑d50為0.5-1.0μm；和/或，

19、分散劑為三油酸甘油酯；和/或，

20、增塑劑選自鄰苯二甲酸二辛酯、聚乙二醇中的至少一種；和/或，

21、粘結(jié)劑為聚乙烯醇縮丁醛；和/或，

22、溶劑為醇與酯的混合物，且醇與酯的質(zhì)量比為1～3：7～9。

23、在一實施方式中，醇選自乙醇、丙醇、異丙醇、乙二醇、正丁醇、異丁醇中的至少一種；和/或，

24、酯選自乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯中的至少一種。

25、本發(fā)明的技術(shù)方案將生瓷帶和隔粘層交替疊放，隔粘層通過隔粘粉敷設(shè)而成，設(shè)置隔粘粉的形貌為球形，球形的隔粘粉具有規(guī)則的形貌且流動性好；控制隔粘粉的粒徑為5-10μm，該粒徑范圍的隔粘粉表面活性低，不易與生瓷帶反應(yīng)；設(shè)置生瓷帶的層數(shù)為2-6層，這樣可以保證各層生瓷帶的受力基本一致，避免了位于下方的生瓷帶所受壓力過大；上述技術(shù)方案在燒結(jié)收縮發(fā)生位移時，均可以避免生瓷帶與隔粘粉產(chǎn)生摩擦，從而改善了燒結(jié)時易劃傷的問題，保證了產(chǎn)品的燒結(jié)良率。

技術(shù)特征：

1.一種陶瓷基板，其特征在于，所述陶瓷基板包括交替疊放的生瓷帶和隔粘層，且所述陶瓷基板的表層和底層均為生瓷帶；

2.如權(quán)利要求1所述的陶瓷基板，其特征在于，所述隔粘粉為氧化鋁粉。

3.一種陶瓷基板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

4.如權(quán)利要求3所述的陶瓷基板的制備方法，其特征在于，所述隔粘粉的敷設(shè)包括以下步驟：先將隔粘粉與粘結(jié)膠調(diào)配成懸濁液，之后將懸濁液噴涂在生瓷帶上。

5.如權(quán)利要求3所述的陶瓷基板的制備方法，其特征在于，所述等靜壓成型的參數(shù)為：溫度50-80℃、壓力50-100mpa、保壓時間5-20min。

6.如權(quán)利要求3所述的陶瓷基板的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)包括第一階段燒結(jié)、第二階段燒結(jié)和降溫處理；

7.如權(quán)利要求3所述的陶瓷基板的制備方法，其特征在于，所述陶瓷基板的制備方法還包括生瓷帶的制作，具體包括以下步驟：

8.如權(quán)利要求7所述的陶瓷基板的制備方法，其特征在于，所述氧化鋁粉的添加量為40wt％-60wt％，所述分散劑的添加量為1wt％-3wt％，所述增塑劑的添加量為2wt％-5wt％，所述粘結(jié)劑的添加量為5wt％-10wt％，余量為溶劑。

9.如權(quán)利要求7或8所述的陶瓷基板的制備方法，其特征在于，所述氧化鋁粉的純度大于99％，粒徑d50為0.5-1.0μm；和/或，

10.如權(quán)利要求9所述的陶瓷基板的制備方法，其特征在于，所述醇選自乙醇、丙醇、異丙醇、乙二醇、正丁醇、異丁醇中的至少一種；和/或，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種陶瓷基板及其制備方法，涉及電子封裝材料技術(shù)領(lǐng)域，其中，陶瓷基板包括交替疊放的生瓷帶和隔粘層，且陶瓷基板的表層和底層均為生瓷帶；生瓷帶的層數(shù)為2?6層；隔粘層通過隔粘粉敷設(shè)而成，隔粘粉的形貌為球形，且隔粘粉的粒徑為5?10μm。本發(fā)明的技術(shù)方案設(shè)置隔粘粉的形貌為球形，其形貌規(guī)則且流動性好；控制隔粘粉的粒徑為5?10μm，該粒徑范圍的隔粘粉表面活性低，不易與生瓷帶反應(yīng)；設(shè)置生瓷帶的層數(shù)為2?6層，可以保證各層生瓷帶的受力基本一致，避免位于下方的生瓷帶所受壓力過大；上述技術(shù)方案在燒結(jié)收縮發(fā)生位移時，均可以避免生瓷帶與隔粘粉產(chǎn)生摩擦，從而改善了燒結(jié)時易劃傷的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：胡傳燈,張現(xiàn)利,李珊珊
受保護的技術(shù)使用者：廣東環(huán)波新材料有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19