零收縮LTCC材料的流延工藝研究.pdf

1、近年來，隨著混合集成技術(shù)的發(fā)展，低溫共燒陶瓷（LTCC）成為研究的熱點。尤其是高性能，高精度電子產(chǎn)品的推廣，開展零收縮LTCC基板材料的研究已經(jīng)勢在必行。本文首先參照德國Heraeus公司開發(fā)的自約束零收縮LTCC材料的原理：采用“三明治”結(jié)構(gòu)，中間層即鎖緊層為微晶玻璃與氧化鋁粉末混合物，兩側(cè)為常規(guī)非晶態(tài)玻璃，用化學(xué)沉淀的方法分別制備了微晶玻璃和常規(guī)非晶態(tài)玻璃，借助絲網(wǎng)印刷工藝，制備出燒結(jié)后基本滿足零收縮的LTCC基板材料。
　　

2、本文對零收縮LTCC的流延工藝進行了研究。通過實驗分析比較，選用二甲苯和正丁醇按質(zhì)量比80:20的比例混合配制成二元混合溶劑，最佳用量為粉體質(zhì)量的80％-100%；選用聚乙二醇辛基苯基醚（X-100）為漿料的分散劑，當(dāng)其用量為粉體質(zhì)量的2%時，分散效果最好；選用PVB系列的B-76作為粘結(jié)劑，最佳用量為漿料質(zhì)量的4.5%-5.5%；選用鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）和聚乙二醇（PEG）為增塑劑，當(dāng)DBP作為單一增塑劑時，與粘結(jié)劑的質(zhì)量比為0

3、.5時，漿料的流動性最好，使用復(fù)合增塑劑后，粘度隨著 DBP含量的增加而降低，此外，純的DBP比純的PEG有更好的增塑效果。本文通過多次重復(fù)實驗，確定的工藝參數(shù)為：一次球磨時間為8h，二次球磨時間12h，真空除氣時間為30min。
　　本文確定了流延生帶的厚度主要由刮刀間隙控制，流延速度對生帶厚度幾乎沒有影響。經(jīng)過優(yōu)化計算后確定的工藝參數(shù)有：刮刀間隙0.3mm，流延速度為0.67cm.s-1；流延漿料鋪展的厚度越大，其干燥速率越慢

4、，溫度越高，干燥速率越快；為了避免生帶在干燥過程中出現(xiàn)氣泡孔，褶皺，開裂等現(xiàn)象，應(yīng)該適當(dāng)控制干燥溫度，濕度，減小生帶厚度，降低流延漿料的粘度，降低陶瓷粉體粒徑的分布范圍等。生帶的拉伸強度和斷裂伸長率隨溶劑含量的增加而減小，隨粘接劑含量的增加而增加，當(dāng)粘結(jié)劑與增塑劑的質(zhì)量比R值增大時，生帶的拉伸強度隨著降低，但斷裂伸長率隨之增加；使用DBP和PEG作為復(fù)合增塑劑時，當(dāng)DBP含量為增塑劑含量的40%-80%時，生帶同時具有較高的拉伸強度和斷