[发明专利]一种Si-O-C陶瓷柔性基板的制备方法

说明书

一种Si‑O‑C陶瓷柔性基板的制备方法，涉及陶瓷基板。将连续无机纤维平纹布裁剪，形成样品A；将样品A平铺于平板上，密封，抽真空得样品B；将有机硅树脂溶于溶剂中，得有机硅树脂溶液C；在保持样品B一端抽真空的状态下，用导管导入有机硅树脂溶液C，浸润纤维布，浸润后，将连通树脂的一端封闭，形成样品D；对样品D抽真空，使溶剂挥发，直至树脂定型，停止抽真空，得板状固体E，再置于鼓风烘箱中，升温，有机硅树脂于热空气中的氧气反应，发生交联，形成Si‑O‑Si键，得交联产物F；将交联产物F置于管式炉中，升温，冷却至室温，得热解产物G，即为Si‑O‑C陶瓷柔性基板。

技术领域

本发明涉及陶瓷基板，尤其是涉及一种Si-O-C陶瓷柔性基板的制备方法。

背景技术

近年来，集成电路产业在我国飞速发展。其中，基板材料是连接与支撑电子器件的重要材料。其性能的好坏决定了集成电路的性能、质量和制造水平(曾小亮,孙蓉,于淑会,许建斌,汪正平.电子封装基板材料研究进展及发展趋势[J].集成技术,2014,3(6):76-83)。我国目前已在基板材料制备与技术方面取得巨大进展。然而，我国先进电子产品制造企业与国外企业存在较明显的差距，高端基板材料大多依赖进口。

传统基板材料主要分为陶瓷基板、金属基板和有机基板。近年来，柔性电子技术，特别是可穿戴电子技术的兴起与迅速发展，引起全世界的广泛关注(李学通，仝洪月，赵越，杜凤山，柔性电子器件的应用、结构、力学及展望[J].力学与实践,2015,37(3):295-301)。柔性电子器件的主要特点是将电子元件安装在柔性基板上，形成重量轻、厚度薄、柔软可弯曲(变形可回复)的特殊电路，用于柔性显示(Yu CJ,Zhang YH,Cheng DK,et al.All-elastomeric,strain-responsive thermochromic color indicators.Small,2014,10(7):1266-1271)、柔性电池(Baca AJ,Yu KJ,Xiao JL,et al.Compact monocrystallinesilicon solar modules with high voltage outputs and mechanically flexibledesigns.Energy&Environmental Science,2010,3:208-211)、生物传感(Kim DH,Viventiet J,Amsden JJ,et al.Dissolvable films of silk fibroin for ultrathinconformal bio-integrated electronics.Nature Material,2010,9(6):511-517)等新兴高科技电子行业。柔性基板目前采用的材料均为有机塑料，如聚酰亚胺、聚醚醚酮等。有机材料具有易于加工成型、强度高、化学稳定性好等突出优势，但是存在的主要问题是导热率低(散热慢)、耐热性差。导热率的弊端可通过引入BN(Harada M,Hamaura N,Ochi M,etal.Thermal conductivity of liquid crystalline epoxy/BN filler compositeshaving ordered network structure[J].Composites Part B-Engineering,2013,55:306-313.)、氧化铝(Zhang S,Ke Y,Cao X,et al.Effect of Al₂O₃fibers on the thermalconductivity and mechanical properties of high density polyethylene with theabsence and presence of compatibilizer[J].Journal of Applied Polymer Science,2012,124(6):4874-4881.)、碳纳米管(Choi S,Im H,Kim J.Flexible and high thermalconductivity thin films based on polymer:Aminated multi-walled carbonnanotubes/micro-aluminum nitride hybrid composites[J].Composites Part A-Applied Science and Manufacturing,2012,43(11):1860-1868.)等导热填料进行改善。因此，耐热性能差是制约有机基板应用的主要问题之一。当电子器件的电路进行制造、焊接、修复等操作时，往往处于300℃以上的短时高温状态；另外，某些器件要求工作环境处于长时高温。受到高分子材料特性的限制，目前的有机基板还不能满足高温工作的要求。