一种LTCC基板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种LTCC基板的制备方法，其特征在于，将光敏树脂、添加剂加入研磨设备研磨后得到光敏树脂预混液；将所述光敏树脂预混液与玻璃陶瓷粉体置于研磨设备中研磨得到玻璃陶瓷浆料；将所述玻璃陶瓷浆料通过3D打印设备制备第一层坯体，第一层坯体固化后，在第一层坯体上继续制备第二层坯体，重复叠加制备n层坯体，制备得到基板坯体，每层坯体的厚度为10

【技术实现步骤摘要】
一种LTCC基板的制备方法


[0001]本专利技术属于LTCC基板制备领域,具体涉及一种通过3D打印的方式制备LTCC基板的方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着科学技术的迅速发展，电子产品不断朝着轻微型、多功能、高集成以及高可靠度的方向发展，这对传统的电子封装技术提出了严峻的挑战。基板是电子封装器件中不可或缺的零件，其中低温共烧陶瓷(LTCC)基板以其集成密度高和高频特性好等优异的电学、机械、热学及工艺特性成为当下电子元件集成化的主流方式。
[0003]传统LTCC基板主要采用流延成型工艺，其中包括水基和非水基流延两种，非水基流延工艺目前比较成熟，制备的生瓷带结构均匀，柔韧性好，已经应用于工业生产；但是，非水基流延料浆配制过程中需使用大量有毒的有机物作为溶剂，如：甲苯、丙酮、三氯乙烯等，生产成本高，料浆制备和生瓷带干燥过程中造成环境污染，有害人体健康；
[0004]采用其他方式，如光固化打印方式生产LTCC基板时，由于LTCC每层很薄，坯体从模具中脱模时坯体与模具存在一定的粘连且基板坯体很薄，3D打印脱模时容易损坏坯体，不容易实现产品精度要求，且成品率低。
[0005]现在市场对LTCC基板的厚度要求超薄化，且厚度精度要求越来越高，传统的流延工艺对精度的提高存在困难，且由于成熟的非水基流延工艺存在安全环保方面重大隐患，因此对于一种安全、环保且提高产品厚度精度的LTCC基板生产方法是本领域需要解决的问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种LTCC基板的制备方法，通过将所述玻璃陶瓷浆料通过3D打印设备制备第一层坯体，第一层坯体固化后，在第一层坯体上继续制备第二层坯体，重复叠加制备n干层坯体，制备得到基板坯体，每层坯体的厚度为10
‑
100μm、误差为10
‑
15μm，实现制备超薄化LTCC基板，且精度高。
[0007]根据本专利技术的提供了一种LTCC基板的制备方法，将光敏树脂、添加剂加入研磨设备研磨后得到光敏树脂预混液；
[0008]将所述光敏树脂预混液与玻璃陶瓷粉体置于研磨设备中研磨得到玻璃陶瓷浆料；
[0009]将所述玻璃陶瓷浆料通过3D打印设备制备第一层坯体，第一层坯体固化后，在第一层坯体上继续制备第二层坯体，重复叠加制备n层坯体，制备得到基板坯体，每层坯体的厚度为10
‑
100μm、误差为10
‑
15μm；将所述基板坯体进行烧结制得；
[0010]优选所述光敏树脂预混液制备时在球磨设备中进行球磨，球磨时间为0.5
‑
3h；所述玻璃陶瓷浆料制备时采用球磨设备，球磨10
‑
18h；3D打印时，光源强度固定为50.0mW/cm2。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，所述LTCC基板通过采用光敏树脂实现
玻璃陶瓷浆料的固化，解决了传统的非水基流延工艺制作LTCC基板时，大量有毒的有机物作为溶剂制备料浆成环境污染，有害人体健康的问题；通过采用3D打印方式将玻璃陶瓷浆料成型，实现基板坯体每层厚度低，且每层精度高误差达到10
‑
15μm；
[0012]由于坯体从模具中脱模时由于坯体与模具存在一定的粘连且基板坯体很薄，3D打印脱模时容易损坏坯体；通过所述玻璃陶瓷浆料制备过程中增加添加剂有利于3D打印成型后的基板坯体脱模，避免脱模时坯体损坏，提高产品的精度以及成品率。
[0013]进一步的，所述1
‑
n层坯体，每层坯体光固化时间为1
‑
10s。
[0014]采用上一步的有益效果在于，所述每层的光固化时间为1
‑
10s，光固化时间短，有利于提高每层坯体的精度，实现每层误差达到10
‑
15μm。
[0015]进一步的，所述光敏树脂包括光活性稀释剂、引发剂、分散剂；
[0016]或
[0017]所述光敏树脂包括光敏预聚体、光活性稀释剂、引发剂、分散剂；
[0018]所述光敏预聚体为环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸、乙烯基醚树脂的中的至少一种；
[0019]所述活性稀释剂为单官能团、双官能团或者多官能团的烷基丙烯酸酯、烷氧基丙烯酸酯、乙二醇类丙烯酸酯中的至少一种；
[0020]所述光引发剂为在240
‑
400nm紫外光下有吸收的光引发剂；
[0021]所述分散剂为三油酸甘油酯、磷酸酯、X
‑
100；
[0022]优选所述光敏树脂包括光敏预聚体、光活性稀释剂、引发剂、分散剂；
[0023]所述活性稀释剂为双官能团或者多官能团的烷基丙烯酸酯、烷氧基丙烯酸酯、乙二醇类丙烯酸酯中的至少一种；
[0024]进一步优选所述活性稀释剂为多官能团的烷基丙烯酸酯、烷氧基丙烯酸酯、乙二醇类丙烯酸酯中的至少一种。
[0025]采用上一步的有益效果在于，采用所述光敏树脂包括光敏预聚体有利于提高坯体的强度；光敏树脂包括活性稀释剂有利于提高坯体的韧性与柔软度且明显提高光固化时间，有利于提高产品的精度。
[0026]优选的所述活性稀释剂为多官能团的烷基丙烯酸酯、烷氧基丙烯酸酯、乙二醇类丙烯酸酯中的至少一种，在有利于坯体的韧性以及柔软性前提下，由于多官能团的稀释剂中含有双键的官能团多，进一步有利于提高光固化速率，使坯体能够快速初步定型，避免在固化过程中出现变形，有利于提高产品的精度。
[0027]进一步的，所述添加剂为乙二醇类、甘油、硬脂酸丁酯、松香酸甲酯、邻苯二甲酸二辛脂中一种或几种。
[0028]采用上一步的有益效果在于，所述添加剂其提高了坯体的韧性与柔软度，降低了坯体与模具内壁的粘连，有利于脱模，避免了脱模时坯体损坏；同时有利于坯体中包括大孔径的网格结构，有利于后续排胶。
[0029]进一步的，所述光敏树脂预混液中各物料质量比为，光敏预聚体占0
‑
20wt％、活性稀释剂占60
‑
97wt％、光引发剂占0.2
‑
8wt％、分散剂占1
‑
10wt％、添加剂占1
‑
10wt％。
[0030]采用上一步的有益效果在于，通过提高活性稀释剂的添加量，其添加量达到60
‑
90wt％，提高坯体的韧性与柔软度，在脱模时不容易造成坯体变形或损伤，且不影响最终产
品的强度，同时提高了活性稀释剂的添加量，降低了光敏预聚体的量，明显提高了光固化速率，有利于提高产品的坯体每层的精度，最终提高产品的精度。
[0031]进一步的，所述玻璃陶瓷粉体为硼硅酸盐玻璃和氧化铝混合物、硅酸盐玻璃和氧化铝混合物、铝镁硅酸盐玻璃和石英玻璃混合物、硼硅酸铅玻璃和氮化铝混合物以上混合物中一种。
[0032]采用上一步的有益效果在于，通过所述玻璃陶瓷粉体既能够提高最终产品的强度，同时又降低玻璃陶瓷粉体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LTCC基板的制备方法，其特征在于，将光敏树脂、添加剂加入研磨设备研磨后得到光敏树脂预混液；将所述光敏树脂预混液与玻璃陶瓷粉体置于研磨设备中研磨得到玻璃陶瓷浆料；将所述玻璃陶瓷浆料通过3D打印设备制备第一层坯体，第一层坯体固化后，在第一层坯体上继续制备第二层坯体，重复叠加制备n层坯体，制备得到基板坯体，每层坯体的厚度为10
‑
100μm、误差为10
‑
15μm；将所述基板坯体进行烧结制得。2.根据权利要求1所述的LTCC基板的制备方法，其特征在于，所述1
‑
n层坯体，每层坯体光固化时间为1
‑
10s。3.根据权利要求1所述的LTCC基板的制备方法，其特征在于，所述光敏树脂包括光活性稀释剂、引发剂、分散剂；或所述光敏树脂包括光敏预聚体、光活性稀释剂、引发剂、分散剂；所述光敏预聚体为环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸、乙烯基醚树脂的中的至少一种；所述活性稀释剂为单官能团、双官能团或者多官能团的烷基丙烯酸酯、烷氧基丙烯酸酯、乙二醇类丙烯酸酯中的至少一种；所述光引发剂为在240
‑
400nm紫外光下有吸收的光引发剂；所述分散剂为三油酸甘油酯、磷酸酯、X
‑
100。4.根据权利要求1所述的LTCC基板的制备方法，其特征在于，所述添加剂为乙二醇类、甘油、硬脂酸丁酯、松香酸甲酯、邻苯二甲酸二辛脂中一种或几种。5.根据权利要求3所述的LTCC基板的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟伟，李伶，徐先豹，王营营，隋松林，李楠，王晓东，王飞，
申请(专利权)人：山东工业陶瓷研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：