專利名稱：99.6%氧化鋁陶瓷薄膜基片的燒成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷基片的制備方法，尤其是一種99. 6%氧化鋁陶瓷薄膜基片的燒成方法。
背景技術(shù)：
PCB電路，即印制電路板，又稱印刷電路板，是電子元器件電氣連接的提供者。它的發(fā)展已有100多年的歷史了 ；它的設(shè)計主要是版圖設(shè)計；采用電路板的主要優(yōu)點是大大減少布線和裝配的差錯，提高了自動化水平和生產(chǎn)勞動率。然而，隨著電子電路技術(shù)的發(fā)展， 原有的PCB電路板已經(jīng)不能滿足行業(yè)發(fā)展的要求，隨之各國開始研究尋求新的材料來代替高分子材料來做電路板的基材，后來成本較低廉的96%氧化鋁陶瓷基片得到了廣泛的應(yīng)用，目前較大的96%陶瓷基片生產(chǎn)廠商有日本的京瓷、美國的CoorsTek、德國的賽朗泰克。 國內(nèi)的有廣東三環(huán)集團和清華粵科。而比96%氧化鋁陶瓷性能更好的99. 6%氧化鋁陶瓷，在中國一直也沒有廠商生產(chǎn)。而生產(chǎn)0. Imm及以下的超薄的基片更是一個技術(shù)難題。99. 6%氧化鋁陶瓷基片生產(chǎn)的技術(shù)難度在于原材料的配置、成型、燒結(jié)和磨加工幾個方面。96%氧化鋁陶瓷基片的配方一般都采用99. 9%純度的氧化鋁原料，配以二氧化硅、蘇州土和碳酸鈣，來降低燒成溫度、滿足流延成型工藝要求的可塑性漿料要求。可99. 6%氧化鋁陶瓷基片的原料純度高，傳統(tǒng)的原材料無法滿足要求，而且即使保證了氧化鋁陶瓷基片的純度，傳統(tǒng)的流延法和注模成型無法實現(xiàn)0. Imm及以下厚度的陶瓷基片的成型以及燒結(jié)工藝。這些技術(shù)難題是很多企業(yè)多年無法攻克的。特別是陶瓷基片的燒成工藝，目前行業(yè)里對陶瓷制備都是燒結(jié)后再復(fù)平，復(fù)平時產(chǎn)生的二次燒結(jié)晶粒長大，會使基片的物理特性下降。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明采用單片疊壓燒結(jié)方法，有機化學(xué)單體聚合反應(yīng)的原理，來實現(xiàn)陶瓷成型(引用美國橡樹嶺國家實驗室的研究原位凝膠注模)。其技術(shù)方案如下原料為質(zhì)量比99. 99%的氧化鋁粉料，1. 8-2. 5%的氧化鎂和0. 2%的二氧化硅，
其中氧化鎂和二氧化硅作為助燒劑。具體制備方法如下1)制備漿料將有機單體丙烯酰胺和交聯(lián)劑N-N亞甲基丙烯酰胺以15 1 (質(zhì)量比)的最佳比例與配置好的氧化鋁陶瓷粉體再按照1.8 100的質(zhì)量比用去離子水混合， 調(diào)制成適合成型的漿料(用IOOml的涂4杯測試粘度，適合的粘度值為25-45秒)，再做抽真空除泡處理；2)凝膠壓延成型采用IOmm厚的浮法玻璃(長寬340mmX430mm，此玻璃平整光滑)，玻璃洗凈烘干后水平放置，在玻璃上面4角出放置lOmmxlOmm大小，厚度0. Imm的有機板片；然后稱取一定量的配置好的漿料，滴加0. 的催化劑(10%濃度的過硫酸鹽)(都是質(zhì)量比)攪拌均勻倒在玻璃上，再在放有陶瓷漿料的玻璃上再水平壓放上一塊同樣的玻璃，10分鐘后便在2片玻璃中間形成了 1片厚度0. Imm的凝膠陶瓷基片。將此基片輕輕拿下水平放在300目的絲網(wǎng)上，晾干后便得到了想要的超薄99. 6%陶瓷基片毛坯，以上操作均在10萬的凈化間完成。3)單片疊壓燒結(jié)將成型后的陶瓷基片毛坯根據(jù)客戶需要進(jìn)行沖裁各種尺寸，然后采用單片放置的方式在1800度的窯爐里燒結(jié)M-48小時。4)拋光加工采用粘結(jié)劑將基片粘在5mm厚的氧化鋁陶瓷板上，再上研磨機研磨， 這樣的方法可以保證基片研磨后的尺寸精度，并且研磨過程中不破碎。目前行業(yè)里對陶瓷制備都是燒結(jié)后再復(fù)平，而本發(fā)明采用單片疊壓燒結(jié)，這樣的優(yōu)點是一次燒好后，無需復(fù)平，其平整度已經(jīng)可以達(dá)到要求，從而避免了復(fù)平時產(chǎn)生的二次燒結(jié)晶粒長大，使基片的物理特性下降的情形。而拋光加工工藝無法實現(xiàn)超薄基片的磨加工，本發(fā)明采用粘結(jié)劑確保能夠在研磨過程中不破碎，而傳統(tǒng)工藝在研磨0. 3mm厚度的基片已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重的破碎了。
具體實施例方式將有機單體丙烯酰胺和交聯(lián)劑N-N亞甲基丙烯酰胺以15 1(質(zhì)量比)的最佳比例與配置好的原料再按照1.8 100的質(zhì)量比用去離子水混合，調(diào)制成適合成型的漿料 (用IOOml的涂4杯測試粘度，適合的粘度值為25-45秒)，再做抽真空除泡處理；然后采用IOmm厚的浮法玻璃(長寬340mmX430mm，此玻璃平整光滑)，玻璃洗凈烘干后水平放置， 在玻璃上面4角出放置lOmmxlOmm大小，厚度0. Imm的有機板片；然后稱取一定量的配置好的漿料，滴加0. 的催化劑(10%濃度的過硫酸鹽)(都是質(zhì)量比)攪拌均勻倒在玻璃上， 再在放有陶瓷漿料的玻璃上再水平壓放上一塊同樣的玻璃，10分鐘后便在2片玻璃中間形成了 1片厚度0.1mm的凝膠陶瓷基片。將此基片輕輕拿下水平放在300目的絲網(wǎng)上，晾干后便得到了想要的超薄99. 6%陶瓷基片毛坯，以上操作均在10萬的凈化間完成。最后，在 1800度的窯爐里燒結(jié)，并采用粘結(jié)劑將基片粘在5mm厚的氧化鋁陶瓷板上，再上研磨機研磨得到0. Imm及以下厚度的99. 6%氧化鋁陶瓷薄膜基片。
權(quán)利要求
1.一種99. 6%氧化鋁陶瓷薄膜基片的燒成方法，其原料為99. 99%的氧化鋁粉料， 1. 8-2. 5 %的氧化鎂和0. 2 %的二氧化硅，先將原料制備成漿料，然后成型得到超薄的 99. 6%陶瓷基片毛坯，進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)采用單片疊壓的方法燒結(jié)，將成型后的陶瓷基片毛坯根據(jù)客戶需要進(jìn)行沖裁各種尺寸，然后采用單片放置的方式在1800度的窯爐里燒結(jié)M-48 小時。
2.如權(quán)利要求1所述的燒成方法，其中制備漿料的步驟為將有機單體丙烯酰胺和交聯(lián)劑N-N亞甲基丙烯酰胺以質(zhì)量比15 1的最佳比例與配置好的原料再按照1.8 100 的質(zhì)量比用去離子水混合，調(diào)制成適合成型的漿料，用IOOml的該漿料涂4杯測試粘度，適合成型的漿料的粘度值為25-45秒，再做抽真空除泡處理。
3.如權(quán)利要求1所述的燒成方法，其中凝膠壓延成型的步驟為采用長寬為 340mmx430mm的IOmm厚的浮法玻璃，玻璃洗凈烘干后水平放置，在玻璃上面4角出放置 lOmmxlOmm大小，厚度0. Imm的有機板片；然后稱取一定量的配置好的漿料，滴加0. Iwt %的 10wt%濃度的過硫酸鹽的催化劑攪拌均勻倒在玻璃上，再在放有陶瓷漿料的玻璃上再水平壓放上一塊同樣的玻璃，10分鐘后便在2片玻璃中間形成了 1片厚度0. Imm的凝膠陶瓷基片；將此基片水平放在300目的絲網(wǎng)上，晾干后得到0. Imm及以下厚度的超薄99. 6%陶瓷基片毛坯。
4.如權(quán)利要求1所述的燒成方法，其中在單片疊壓的方法燒結(jié)之后，還進(jìn)行拋光加工步驟，即采用粘結(jié)劑將基片粘在5mm厚的氧化鋁陶瓷板上，再上研磨機研磨得到薄膜基片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種99.6％氧化鋁陶瓷薄膜基片的燒成方法，以99.99％的氧化鋁粉料，1.8-2.5％的氧化鎂和0.2％的二氧化硅為原料，采取單片疊壓燒結(jié)方法，將成型后的陶瓷基片毛坯根據(jù)客戶需要進(jìn)行沖裁各種尺寸，然后采用單片放置的方式在1800度的窯爐里燒結(jié)24-48小時。這種方法可以解決目前行業(yè)中復(fù)平時產(chǎn)生的二次燒結(jié)晶粒長大，會使基片的物理特性下降的難題。
文檔編號C04B35/622GK102464487SQ20101055411
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者樸元日, 陳鳳宇 申請人:上海恒耐陶瓷技術(shù)有限公司