制备电子陶瓷基片用的流延成型工艺

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1、第29卷第5期硅酸盐通报Vol．29No．52010年10月BULLETINOFTHECHINESECERAMICSOCIETYOctober，2010制备电子陶瓷基片用的流延成型工艺1112周建民，王亚东，王双喜，黄国权(1．佛山市华南精细陶瓷技术研究开发中心，佛山528000;2．广东科信达科技有限公司，佛山528000)摘要:流延成型是目前生产电子陶瓷薄片常用的方法之一。本文简要介绍了流延成型工艺过程，综述了流延成型技术中的浆料组成、厚度控制、干燥工艺、脱脂工艺等关键工艺的研究现状，并分别对影响各工艺的因素进行了分析。关键词:电子陶瓷;基片;流延成型中图分类号:TB43文献标识码

2、:A文章编号:1001-1625(2010)05-1114-05TapeCastingProcessforFabricatingElectronicCeramicSubstrate1112ZHOUJian-min，WANGYa-dong，WANGShuang-xi，HUANGGuo-quan(1．FoshanSouthChinaInstituteofFineCeramics，Foshan528000，China;2．GuangdongKexindaScienceandTechnologyCo．，Ltd．，Foshan528000，China)Abstract:Tapecastingis

3、oneofthecommonmethodsforfabricatingelectronicceramicsubstrateatpresent．Tapecastingprocessisintroducedbrieflyinthispaper．Theresearchprogressofsomemaintechnologiesofthetapecasting，suchasslurryformulation，tapethicknesscontrolling，dryingcontrollingandbinderremoval，arereviewed．Theinfluencingfactorson

4、thekeyparametersareanalyzedrespectively．Keywords:electronicceramics;substrate;tapecasting1引言随着近年来材料技术的不断进步，电子器件的小型化程度越来越高，其中通过将陶瓷流延片叠层热压的方法实现具有特殊性能的多层复合材料———多层陶瓷技术，在电容器、压电马达、高温燃料电池、电感、陶瓷基板等领域应用越来越广泛。多层陶瓷技术的关键工艺是流延成型(Tape-casting)，它是薄片陶瓷材料的一［1］种重要成型方法，该工艺是由Howatt首次提出并应用于陶瓷成型领域。现在，流延成型已成为生产片式多层陶瓷器

5、件和多层陶瓷基片的支柱技术，同时也是生产电子元件的必要技术，为电子设备、电子元件的微型化以及超大规模集成电路的实现提供了技术支持，在日益发展的电子陶瓷行业中占很重要的地位。2流延成型工艺图1为流延成型法制备电子陶瓷基片的工艺流程图，其工艺包括浆料制备、流延成型、干燥、脱脂、烧结等工序，其中最关键的是浆料的制备和流延工艺的控制。基金项目:广东省省部产学研项目作者简介:周建民(1982-)，男，工程师．主要从事电子陶瓷材料的研究．E-mail:asdf0321@163．com第5期周建民等:制备电子陶瓷基片用的流延成型工艺1115图1流延法制备陶瓷薄片工艺流程Fig．1Tapecastin

6、gprogressforfabricatingceramicsubstrate3流延浆料的组成优化流延浆料是个比较复杂的系统，浆料一般由粉料、溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂和功能助剂组成。一种［2］合适的流延浆料必须满足以下几个条件:(1)干燥过程中没有缺陷(如裂纹等);(2)流延片干燥后要有一定的强度，如可切割、钻孔等;(3)流延片要有非常均匀的微观结构和光滑平整的表面;(4)流延片中的有机物可以通过热分解后完全排除;(5)流延片要有好的叠层性能，可用于叠层工艺;(6)流延片要有非常好的烧结性能等。并非所有的流延浆料都能满足以上几个条件，只有选择好合适的粉料、分散剂、粘结剂、增塑剂以及

7、流延工艺的参数，才可能满足以上条件。同时，还应注意选择分散剂、粘结剂、增塑剂的纯度，尽量减少同时引入的杂质。3．1陶瓷粉体流延成型的关键是粉体，陶瓷粉体的化学组成和特性能够影响甚至控制最终烧结材料的收缩和显微结构，所以要严格控制粉体的杂质含量。陶瓷粉体的颗粒尺寸对颗粒堆积以及浆料的流变性能会产生重要影［3］响。陶瓷粉体中不能有硬团聚，否则会影响颗粒堆积以及材料烧结后的性能。粉体的选择必须考虑到以下技术参数:(1)化学纯度;(2)颗粒大小、尺寸分