[发明专利]低温共烧陶瓷浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保节能的低温共烧陶瓷材料及其制备方法，特别涉及一种低温共烧陶瓷浆料及其制备方法。

背景技术

低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic，LTCC)技术是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制成所需要的电路图形，并将多个被动组件(如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器等)埋入多层陶瓷基板中，然后叠压在一起，内外电极可分别使用银、铜、金等金属，在900℃下烧结，制成三维电路网络的无源集成组件，也可制成内置无源元件的三维电路基板，在其表面可以贴装IC和有源器件，制成无源／有源集成的功能模块。由于LTCC具有优异的性能，它已被成功地用于集成电路封装，多芯片模块(MCM)，微电子机械系统(MEMS)，各种片电感、片式电容、片式变压器、片式天线、LED基座的制造等，应用领域涉及LED封装，移动通信，汽车电子，医疗电子，航空航天和军事电子等。

LTCC技术在材料领域中的两个关键部分是生瓷粉和生瓷带的制备。其中生瓷带又以流延浆料的配制为重点。LTCC流延浆料是由生瓷粉和溶剂、粘结剂、增塑剂和分散剂等一系列有机试剂组成的，是生瓷粉在有机试剂中均匀分散的一种混合体系。现有技术中的浆料制备方法一类采用溶剂为三氯乙烯、甲苯及丙酮等其中的一种或几种，毒性大，对人体及环境危害很大，不利于环保；另一类采用毒性小的溶剂，但是其含有乙酸乙酯的溶剂体系又不利于回收利用。而且，现有技术所用溶剂的密度大，固含量一般只能在35~45左右，制备的生瓷带烧结收缩率较高，在14~18%左右。

申请号201010118620.7的专利提供一种流延法制备氧化铝陶瓷生瓷片的方法，将陶瓷粉料、粘结剂、增塑剂和溶剂搅拌均匀，形成生瓷浆料，再通过流延法将生瓷浆料流延得到生瓷片，溶剂为乙醇、异丙醇和乙酸乙酯。乙醇、异丙醇和乙酸乙酯溶剂体系代替传统的甲苯作为主要的溶剂，保证产品质量的一致性和稳定性的同时，其排放的废气对环境影响相当于传统生产方式大大降低，非常有利于节能减排，并减低成本；达到了一定的有益效果，但依然带有较大的毒性并且不利于回收。

因此，需要一种低温共烧陶瓷浆料，具有较好的环保性；其溶剂具有相对低的密度以提高浆料的固含量，使得制备生瓷带时烧结收缩率较低，保证生瓷带的质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种低温共烧陶瓷浆料，具有较好的环保性；其溶剂具有相对低的密度以提高浆料的固含量，使得制备生瓷带时烧结收缩率较低，保证生瓷带的质量。

本发明的低温共烧陶瓷浆料，按重量百分比包括40%-55%的粉料和45%-60%的有机载体；

有机载体包括溶剂、粘结剂、增塑剂、分散剂和消泡剂，溶剂为甲醇、乙醇和丙醇中的一种或几种的混合物。

进一步，粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，分散剂和消泡剂均为磷酸三丁酯；

进一步，所述有机载体中按重量份包括溶剂25-28，粘结剂18-37，增塑剂1.7-3.5、分散剂0.35-1.35和消泡剂0.35-0.5；

进一步，所述溶剂为丙醇，有机载体按重量份包括：丙醇23.175，聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液18，邻苯二甲酸乙二醇酯2.25，磷酸三丁酯1.575；低温共烧陶瓷浆料按质量百分比由45%的有机载体和55%的生瓷粉混合形成；

进一步，所述聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液的质量分数为15%。

本发明还公开了一种低温共烧陶瓷浆料的制备方法，包括下列步骤：

a．在溶剂中加入分散剂和消泡剂，250r/min球磨处理30min混合均匀；

b．在步骤a的混合物中加入粉料，250r/min球磨处理30min混合均匀；

c.加入粘结剂和增塑剂，300r/min球磨处理120min;

d.经-0.1MPa真空脱泡5min得到浆料。