[发明专利]一种高纯超薄高强度氧化铝陶瓷基板及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高纯超薄高强度氧化铝陶瓷基板，其特征在于，包括以下原材料组分和各原材料组分的重量份数：

其中，所述氧化铝粉体为纯度≥99.9％、粒径D₅₀在200-500nm的高纯α相氧化铝粉体，所述氧化铝陶瓷基板的厚度为0.12-1.10mm，体积密度≥3.88g/cm³，弯曲强度≥550MPa。

2.根据权利要求1所述的高纯超薄高强度氧化铝陶瓷基板，其特征在于，所述氧化铝粉体的比表面积为5-8m²/g，所述氧化铝陶瓷基板的厚度为0.13-1.01nm。

3.根据权利要求1或2所述的高纯超薄高强度氧化铝陶瓷基板，其特征在于，所述醇和酯的混合有机溶剂中的醇为乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的一种或任意几种的混合物；所述醇和酯的混合有机溶剂中的酯为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯中的一种或几种的混合物；优选地，所述醇和酯的混合有机溶剂为无水乙醇和乙酸丁酯的混合物。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高纯超薄高强度氧化铝陶瓷基板，其特征在于，所述分散剂选自三油酸甘油脂、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或两种混合物，更优选为三油酸甘油酯。

5.根据权利要求1-4任一项所述的高纯超薄高强度氧化铝陶瓷基板，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛，优选为分子量在40000～70000之间的聚乙烯醇缩丁醛。

6.根据权利要求1-5任一项所述的高纯超薄高强度氧化铝陶瓷基板，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇中的一种或两种混合物。

7.根据权利要求1-6任一项所述的高纯超薄高强度氧化铝陶瓷基板，其特征在于，所述氧化铝陶瓷基板的氧化铝晶粒的平均晶粒尺寸为0.5～1μm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的高纯超薄高强度氧化铝陶瓷基板，其特征在于，所述氧化铝陶瓷基板的维氏硬度≥17GPa，常温热导率≥26.6W/m·K，25-500℃的平均线膨胀系数为(7.32-7.46)×10^-6/K，10GHz频率条件下介电常数为9.58～9.96，介质损耗角正切值≤5×10^-4。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的高纯超薄高强度氧化铝陶瓷基板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)，陶瓷流延浆料的制备：将氧化铝粉体、醇和酯的混合有机溶剂和分散剂放入球磨罐中在球磨机上进行一次球磨，然后加入粘结剂和增塑剂进行二次球磨，获得陶瓷流延浆料；

步骤(2)，高纯氧化铝陶瓷生坯片的制备：将步骤(1)获得的陶瓷流延浆料在流延机上流延成型，得到生坯单片，将数片生坯单片进行叠层，然后通过温等静压处理，获得高纯氧化铝陶瓷生坯片；

步骤(3)，高纯氧化铝陶瓷基板的制备：将步骤(2)获得的高纯氧化铝陶瓷生坯片脱粘、烧结，获得所述的高纯超薄高强度氧化铝陶瓷基板。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述一次球磨时间为20-48小时，所述二次球磨时间为16～24小时；二次球磨后的浆料还经过过滤和真空脱泡，获得的流延浆料的粘度为1～5Pa·s，固含量为50～57％。

11.根据权利要求9或10所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，得到的生坯单片和叠层生坯片均经过裁剪成规定尺寸。

12.根据权利要求9-11任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，脱粘温度为500～550℃，烧结温度为1450～1550℃，烧结时间为1-3小时。

13.一种如权利要求1-8任一项所述的高纯超薄高强度氧化铝陶瓷基板和如权利要求9-12任一项所述的制备方法制备的高纯超薄高强度氧化铝陶瓷基板在薄膜集成电路中的应用。