一种减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺及陶瓷基板的制作方法

    专利查询2025-10-19  4


    本发明涉及陶瓷基板制备工艺,尤其涉及一种减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺及陶瓷基板。


    背景技术:

    1、近年来,随着微电子封装产业的蓬勃发展,电子封装技术走向小型化、高密度、多功率和高可靠性的方向发展,电子封装材料也逐渐成为一个高技术含量、高经济效益的,具有重要地位的工业领域,目前常用的基板材料主要有塑料基板、金属基板、陶瓷基板和复合基板四大类。先进陶瓷材料制成的超薄复合基板更是具有优良的电绝缘性能,高导热特性,优异的软钎焊性和高的附着强度,并且可以像pcb板一样能刻蚀出各种图形,具有很大的载流能力。陶瓷基板由于散热性能、载流能力、绝缘性、热膨胀系数等都要大大优于普通的玻璃纤维pcb板材,从而被广泛应用于大功率电力半导体模块、功率控制电路、汽车电子、航天航空及军用电子组件、太阳能电池板组件等领域。目前纯度大于99%陶瓷基板主要的市场份额仍然被日本京瓷等海外巨头所占有。国内各陶瓷基板生产厂商加大投资力度,提升研发水平,但高端产品研发能力仍需提高,例如,在相关技术中,成品陶瓷基板容易出现针孔,影响陶瓷基板的品质。


    技术实现思路

    1、本发明的主要目的在于提供一种减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺及陶瓷基板,解决陶瓷基板容易出现针孔的技术问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供一种减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺,包括以下步骤:

    3、s10、制备浆料:在有机溶剂中将氧化铝粉和分散剂混合后,再加入增塑剂、粘结剂混合得到浆料,所述氧化铝粉的纯度≥99.9%;

    4、s20、素坯成型:将所述浆料压制成型形成陶瓷素坯;

    5、s30、烧结:将所述陶瓷素坯置于承烧板的表面,以0.1℃/min~0.5℃/min的升温速率升温对所述陶瓷素坯进行烧结处理,然后以0.1℃/min~0.5℃/min的降温速率进行降温,得到陶瓷基板。

    6、在本发明的一些实施例中,所述氧化铝粉的含水率≤0.1%。

    7、在本发明的一些实施例中,所述氧化铝粉的纯度为99.6%~99.999%。

    8、在本发明的一些实施例中,所述氧化铝粉的粒径d50为0.5μm~1.0μm。

    9、在本发明的一些实施例中,所述有机溶剂包括酯类化合物和醇类化合物,其中,所述酯类化合物包括乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯中的至少一种;和/或,所述醇类化合物包括乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、正丁醇、异丁醇中的至少一种。

    10、在本发明的一些实施例中,所述有机溶剂包括醇类化合物和酯类化合物,所述醇类化合物和酯类化合物的质量比为(7~9):(1~3)。

    11、在本发明的一些实施例中,所述分散剂包括三油酸甘油酯;

    12、和/或,所述增塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇中的至少一种;

    13、和/或,所述粘结剂包括聚乙烯醇缩丁醛。

    14、在本发明的一些实施例中,所述承烧板包括氧化铝承烧板;和/或,所述承烧板的纯度≥99.9%。

    15、在本发明的一些实施例中,在所述烧结步骤中,以0.1℃/min~0.5℃/min的降温速率进行降温至800℃~1000℃。

    16、本发明还提供一种如上所述减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺制备得到的陶瓷基板。

    17、本发明所能实现的有益效果:

    18、本发明在通过控制陶瓷基板的原材料的纯度,减少原材料中可燃性杂质和可挥发性杂质的含量,降低在烧结过程中因为可燃性气体和可挥发性杂质含量过多产生气体导致陶瓷基板出现针孔。此外,还在烧结的过程中控制烧结升温速率促进气体的溢出,控制降温速率使封闭气泡及时坍塌,减少成品陶瓷基板中针孔的生成。



    技术特征:

    1.一种减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺,其特征在于,所述氧化铝粉的含水率≤0.1%。

    3.根据权利要求1所述减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺,其特征在于,所述氧化铝粉的粒径d50为0.5μm~1.0μm。

    4.根据权利要求1所述减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺,其特征在于,所述有机溶剂包括醇类化合物和酯类化合物,其中,

    5.根据权利要求4所述减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺,其特征在于,所述有机溶剂包括醇类化合物和酯类化合物,所述醇类化合物和酯类化合物质量比为(7~9):(1~3)。

    6.根据权利要求1所述减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺,其特征在于,所述分散剂包括三油酸甘油酯;

    7.根据权利要求1所述减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺,其特征在于,所述氧化铝粉的纯度为99.6%~99.999%。

    8.根据权利要求1所述减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺,其特征在于,所述承烧板包括氧化铝承烧板;和/或,所述承烧板的纯度≥99.9%。

    9.根据权利要求1所述减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺,其特征在于,在所述烧结步骤中,以0.1℃/min~0.5℃/min的降温速率进行降温至800℃~1000℃。

    10.一种权利要求1至9任一所述减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺制备得到的陶瓷基板。


    技术总结
    本发明公开了一种减少针孔产生的陶瓷基板的制备工艺及陶瓷基板,属于陶瓷基板制备工艺技术领域。发明通过制备浆料、素坯成型、烧结步骤制备得到陶瓷基板,选择纯度≥99.9%的氧化铝粉作为原材料,减少原材料中可燃性杂质和可挥发性杂质的含量,降低在烧结过程中因为可燃性气体和可挥发性杂质含量过多产生气体导致陶瓷基板出现针孔,同时控制烧结过程中的升温速率和为0.1℃/min~0.5℃/min,促进气体的溢出以减少成品陶瓷基板中针孔的产生,控制烧结过程中的降温速率为0.1℃/min~0.5℃/min,使封闭气泡及时坍塌以减少成品陶瓷基板中针孔的产生。

    技术研发人员:胡传灯,李珊珊
    受保护的技术使用者:广东环波新材料有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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