[发明专利]一种硅片流延浆料及硅片成型方法

说明书

本发明公开了一种硅片流延浆料及硅片成型方法，涉及半导体材料制备领域，旨在解决目前的浆料制备不环保的问题，包括溶剂：质量份数为30‑60份；硅片粉体：质量份数为30‑55份；分散剂：质量份数为0.5‑2份；粘结剂：质量份数为3‑10份；塑化剂：质量份数为3‑10份；烧结助剂：由氧化钇、氧化镁、氧化锆、氧化钛混合而成，其中质量份数分别为氧化钇2‑5份、氧化镁1‑3份、氧化锆1‑3份、氧化钛0.1‑0.25份；其中，每份溶剂由质量百分数40%‑48%异丙醇、2%‑5%乳酸乙酯、0.5%‑1%二氧基二甲醚醋酸酯、10%‑20%乙酸乙酯，余量为乙酸丁酯组成。本发明的一种硅片流延浆料及硅片成型方法能够制备高质量的陶瓷胚体且无毒，对环境无危害。

技术领域

本发明涉及半导体材料制备领域，更具体地说，它涉及一种硅片流延浆料及硅片成型方法。

背景技术

流延成型是一种制备大面积、薄平陶瓷材料的重要成型方法，又称带式浇注、刮刀法，通常是指有粘性的浆料在恒定的压力下，通过浆料刮刀与涂有有机硅的以一定速度运行的膜带之间的缝隙而流延在膜带上，再经烘干、切边，然后把流延膜与膜带进行分离（或不分离），得到流延膜的过程。

陶瓷基板常用的种类有氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅等。目前氮化硅生坯流延成型主要有硅片流延成型、氮化硅粉流延成型。硅片流延成型相对于氮化硅粉流延成型，氮化硅粉的制备耗能大、硅粉价格便宜，高纯硅粉易得，硅粉的氧含量远低于氮化硅粉，更有利于制备高导热氮化硅瓷片。本领域中，最常用的陶瓷浆料流延成型溶剂为水和有机溶剂，其中以水作为溶剂优点是使用安全、环保、成本低，但水的表面张力大，难以有效润湿陶瓷粉体，挥发慢，干燥时间长，水基体系浆料除气困难，气泡会严重影响坯体质量，水基体系可供选择的粘结剂和增塑剂种类少，使用受限。基于此，在实际的工业化量产中，因有机溶剂体系稳定、挥发速度快，制备高性能陶瓷流延坯体时多采用有机溶剂，但有机溶剂存在较为严重的环保问题，以常用的丁酮、甲苯、二甲苯为例，均对环境和使用人员的健康有较大威胁。

因此，开发一种能保证陶瓷坯体质量，又能减少对环境的危害的环保型的陶瓷流延浆料及对应的硅片浆料流延体系，对制作高导热氮化硅陶瓷意义重大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种硅片流延浆料，其通过环保的五元溶剂，不仅能够制备高质量的坯体，而且无毒且环保。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种硅片流延浆料，其特征在于，由以下成分组成：

溶剂：质量份数为30-60份；

硅片粉体：质量份数为30-55份；

分散剂：质量份数为0.5-2份；

粘结剂：质量份数为3-10份；

塑化剂：质量份数为3-10份；

烧结助剂：由氧化钇、氧化镁、氧化锆、氧化钛混合而成，其中质量份数分别为氧化钇2-5份、氧化镁1-3份、氧化锆1-3份、氧化钛0.1-0.25份；

其中，每份溶剂由质量百分数40%-48%异丙醇、2%-5%乳酸乙酯、0.5%-1%二氧基二甲醚醋酸酯、10%-20%乙酸乙酯，余量为乙酸丁酯组成。

通过采用上述技术方案，

本发明进一步设置为：所述乳酸乙酯的量为二氧基二甲醚醋酸酯质量的4-5倍。

通过采用上述技术方案，

本发明进一步设置为：所述分散剂为磷酸三乙酯、三油酸甘油酯、蓖麻油中的一种或几种组成。

通过采用上述技术方案，

本发明进一步设置为：所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛。

通过采用上述技术方案，