流延法制備95Al-,2-O-,3-瓷基板的研究.pdf

1、氧化鋁陶瓷具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐磨性好和電阻率大等優(yōu)良的綜合性能,廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械以及化學(xué)工業(yè)與領(lǐng)域.研究的主要目的是采用流延工藝制備用于各種集成電路封裝材料的優(yōu)質(zhì)95Al<,2>O<,3>瓷基板.該文綜述了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,著重研究細(xì)晶氧化鋁的制備和流延工藝參數(shù)的控制,以及細(xì)晶95 Al<,2>O<,3>瓷的制備,研究Al<,2>O<,3>原料(包括種類和粒度)、摻雜改性劑、流延漿料、有機(jī)配方等對95 Al<,2>O<,3>瓷基片性

2、能的影響,獲得最佳流延配方,流延基片綜合性能良好,成功制備了細(xì)晶氧化鋁瓷基板.細(xì)晶95 Al<,2>O<,3>瓷的制備.選用了五種Al<,2>O<,3>粉料,研究了其對95 Al<,2>O<,3>瓷燒結(jié)性能和力學(xué)性能的影響,并結(jié)合粒度分析儀SEM對Al<,2>O<,3>粉料進(jìn)行優(yōu)選;通過添加Y<,2>O<,3>、La<,2>O<,3> 兩種稀土添加劑,研究了不同燒成溫度對95 Al<,2>O<,3>瓷的燒結(jié)性能、力學(xué)性能及顯微結(jié)構(gòu)等的影

3、響,結(jié)果表明:添加La<,2>O<,3>可以有效提高95氧化鋁瓷燒結(jié)性能和力學(xué)性能,形成結(jié)晶和板狀氧化鋁瓷的顯微結(jié)構(gòu);通過對比不同氧化鋁粉料制備氧化鋁瓷燒成溫度曲線與燒結(jié)性能的關(guān)系,確定最佳的燒成溫度范圍為1570~1600℃.通過工藝參數(shù)的優(yōu)化,確定將1L配方用作流延成型95氧化鋁瓷的粉料配方.流延成型工藝參數(shù)的確定.二甲苯和異丙醇混合液作溶劑,選擇適合溶劑的分散劑,并研究了氧化鋁固含量、塑性劑與粘結(jié)劑的比值(R)對漿料粘度的影響,以

4、及氧化名鋁固含量、R值和復(fù)合塑性劑的不同配比對素坯性能的影響.以二甲苯和異丙醇混合液為溶劑,優(yōu)選了S80作為流延漿料的分散劑.確定漿料中氧化鋁含量在64~68％之間、塑性劑與粘結(jié)劑的比值在0.5~0.7之間,可獲得粘度為1100~3500mPa·s的適宜流延的漿料;粘結(jié)劑摻量為5~7％、復(fù)合塑性劑的最佳配比在ZS-1:ZS-2為1.3:1左右時(shí),素坯卷曲不開裂最小半徑為1.6mm,表明素坯具有良好的強(qiáng)度和韌性.將所制得的氧化鋁素坯在16