[发明专利]陶瓷浆料、陶瓷膜带及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了陶瓷浆料、陶瓷膜带及其制备方法和应用，所述陶瓷浆料的制备原料包括陶瓷粉体和混合流平剂，所述混合流平剂包括氟化丙烯酸树脂与聚醚改性聚硅氧烷。所述陶瓷浆料经流延成型得到陶瓷膜带。本发明首次将氟化丙烯酸树脂与聚醚改性聚硅氧烷相结合并且用于流延成型工艺，集成了氟化丙烯酸树脂与聚醚改性聚硅氧烷的优点，协同提升膜带性能，实现了通过流延成型的方法制备高厚度氧化铝膜带，解决了高厚度陶瓷膜带的密度不均、平整度较差、拉伸强度较低等问题。而且，本发明使用流延技术代替传统的干压成型技术，提高了生产效率，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，尤其涉及陶瓷浆料、陶瓷膜带及其制备方法和应用。

背景技术

高厚度的99氧化铝陶瓷基片具有优良的绝缘性、高导热性、高频的介电性能等优点，广泛应用于厚膜集成电路、混合集成电路以及各种电子元件中。现有的高厚度(＞1.5mm)的99氧化铝生坯膜带的生产工艺主要是干压成型。但是，干压成型也存在一定的局限：1)坯体内致密度存在差异，烧结时坯片易断裂，收缩程度也不相同，坯片表面的平整度较差，需要进行二次打磨抛光，成本高，浪费生产时间；2)难以加工较细的粉料(＜0.2mm)，容易引发拱桥效应，使粉体无法均匀地填充模腔，还容易出现弹性后效现象，导致坯片发生层裂；3)生产效率较低，大规模生产成本高。鉴于以上缺陷，亟需一种更加合适的成型方法来代替干压成型生产高厚度的氧化铝生坯膜带。

流延成型工艺所需设备简单，且生产效率高，能够连续操作，具有高度的自动化程度，在生产中常用来代替干压成型工艺制备陶瓷基片。但是，流延成型大多用于制备超薄膜带，一旦将膜带厚度大幅增加，则不能保证流延所得膜带的均一性和平整性，难以生产出合格的高厚度氧化铝膜带。目前市场上高厚度的氧化铝膜带普遍存在密度不均、平整度较差、拉伸强度过低等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种陶瓷浆料，该陶瓷浆料经流延成型后可制得密度均一、平整、拉伸强度高的高厚度膜带。

同时，本发明还提供所述陶瓷浆料的制备方法和应用。

具体地，本发明采取如下的技术方案：

本发明的第一方面是提供一种陶瓷浆料，所述陶瓷浆料的制备原料包括陶瓷粉体和混合流平剂，所述混合流平剂包括氟化丙烯酸树脂与聚醚改性聚硅氧烷。

根据本发明第一方面的陶瓷浆料，至少具有如下有益效果：

在将本发明的陶瓷浆料应用于流延成型时，由于混合流平剂中聚醚改性聚硅氧烷含有疏油的硅氧烷链，使聚醚改性聚硅氧烷更倾向于从陶瓷浆料体相中“逃离”至气-液界面；为了防止在流延初期浆料表面形成密集的分子层，降低浆料的流动性，因此加入氟化丙烯酸树脂，目的其一为打乱密集的有机硅分子层，促进浆料的流动性，目的其二为填充粉体颗粒的空隙形成三维网络结构，赋予膜带一定的强度。因此，通过在陶瓷浆料中加入氟化丙烯酸树脂与聚醚改性聚硅氧烷组成的混合流平剂，可以使陶瓷浆料经流延成型后可制得密度均一、平整、拉伸强度高的高厚度膜带。

在本发明的一些实施方式中，所述氟化丙烯酸树脂与聚醚改性聚硅氧烷的质量比为1.5～7：1。

氟化丙烯酸树脂的加入，能够打乱聚醚改性聚硅氧烷形成密集的有机硅分子层，并赋予流延形成的膜带一定的强度。但是氟化丙烯酸树脂的比例不能无限地高：

1、当流平剂全部选用氟化丙烯酸树脂时，①氟化丙烯酸酯持续大量挥发，无法填充到颗粒空隙，造成颗粒堆积不均，出现膜带密度不均的问题；②氟化丙烯酸酯持续大量挥发，无法避免B’nard旋涡的形成，导致膜带表面不平整。

2、当氟化丙烯酸树脂：聚醚改性聚硅氧烷的质量比小于1.5：1时，又出现如下不良现象：①干燥前期，氟化丙烯酸树脂过少，流动性不足，导致密度不均，平整度变差；②聚醚改性聚硅氧烷单分子层过厚，影响溶剂的挥发，需要更长的干燥时间，降低了生产效率。