一种低温共烧陶瓷材料流延用粘合剂及其制备方法技术

一种低温共烧陶瓷材料流延用粘合剂及其制备方法，属于电子元器件领域。所述粘合剂包括：甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸甲酯，溶剂，增塑剂，改性剂；所述溶剂包括二甲苯、乙醇、异丙醇三者的混合溶剂；所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯类和癸二酸二丁酯中的至少一种；所述改性剂包括分散剂、消泡剂中的至少一种。所述制备方法包括材料制备、逐步加料、分级高转速混合搅拌等步骤。解决了现有陶瓷流延成型技术中粘结剂的排胶温度过高，接近于很多玻璃的软化点，造成大量的碳残留在材料内部结构中，严重影响低温共烧陶瓷性能的问题。本发明专利技术技术方案广泛应用于电子陶瓷元件、高密度集成电路等产品的LTCC多层低温共烧陶瓷成型技术领域。层低温共烧陶瓷成型技术领域。层低温共烧陶瓷成型技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种低温共烧陶瓷材料流延用粘合剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于电子元器件领域，进一步来说涉及LTCC陶瓷材料领域，具体来说，涉及低温共烧陶瓷材料流延用粘合剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着微电子技术、计算机、通讯技术等电子信息产业的高速发展，电子元器件的高集成、高速度、高密度、高可靠性和小型化要求越来越高。推动低温共烧陶瓷(Low Temperature Co
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fired Ceramic，简称LTCC)材料及其技术的快速发展。多层低温共烧陶瓷成型技术中的流延成型工艺已成为电子陶瓷元件、高密度集成电路广泛应用的工艺技术路线。流延工艺中，通过在陶瓷粉体中加入粘合剂、溶剂等，经球磨、过滤后进行真空脱泡处理，获得具有一定黏度范围的流延浆料。浆料在一定压力下通过刮刀与涂有有机硅的PET膜带之间的缝隙而粘在膜带上，经过烘干后形成生坯带。众所周知，流延中成膜所用的粘合剂质量将直接影响成膜质量，从而直接影响电子元件的产品质量。在陶瓷的流延成型中广泛使用的粘结剂是聚乙烯醇缩丁醛，而该树脂的排胶温度大多在550℃左右，这个温度接近了很多玻璃的软化点，对于低温共烧陶瓷来说将会导致大量的碳残留在材料内部结构中，从而恶化性能。
[0003]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：解决现有陶瓷流延成型技术中粘结剂的排胶温度过高，接近于很多玻璃的软化点，造成大量的碳残留在材料内部结构中，严重影响低温共烧陶瓷性能的问题。
[0005]本专利技术提供的专利技术构思是，以丙烯酸树脂为基体，通过选用两种不同的丙烯酸树脂，加入二甲苯、乙醇、异丙醇三者的混合溶剂，再添加增塑剂控制树脂的可塑性、韧性以及硬度，以及使用分散剂等改性助剂，在50～85℃水浴温度下对丙烯酸树脂搅拌溶解，从而制成具有一定固含量及黏度的粘合剂。丙烯酸树脂体系粘合剂具有较低的排胶温度，在450℃左右能充分排胶。
[0006]为此，本专利技术提供一种低温共烧陶瓷材料流延用粘合剂。以质量份数计，所述粘合剂包括的组分如表1所示：
[0007]表1粘合剂组分表
[0008][0009][0010]所述溶剂包括二甲苯、乙醇、异丙醇三者的混合溶剂。
[0011]所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯类和癸二酸二丁酯中的至少一种。
[0012]所述改性剂包括分散剂、消泡剂中的至少一种。
[0013]所述一种低温共烧陶瓷材料流延用粘合剂的制备方法，包括如下步骤：
[0014](1)称取一定质量的溶剂加入搅拌容器中，混合搅拌10分钟～15分钟，转速为200rpm～800rpm；
[0015](2)按配比添加增塑剂以及改性剂，继续混合搅拌10分钟～15分钟，转速为200rpm～800rpm；
[0016](3)控制温度在50℃～85℃之间，搅拌转速控制在500rpm～1400rpm，按配比徐徐加入甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯；
[0017](4)待甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯添加完毕，调整转速至1000rpm～1400rpm，将搅拌容器密封混合搅拌；
[0018](5)密封继续搅拌3小时～5小时后停止搅拌，待搅拌容器冷却下来即可获得LTCC电子陶瓷粉体流延用粘合剂。
[0019]所述的一种低温共烧陶瓷材料流延用粘合剂(LTCC电子陶瓷粉体流延用粘合剂)，排胶温度低，适用性强，成膜质量好，能应用于不同LTCC陶瓷粉体及配方在不同膜片厚度下的流延生产，在450℃时粘合剂组分完全能够排尽，有助于提高低温共烧陶瓷的材料性能。
[0020]本专利技术技术方案广泛应用于电子陶瓷元件、高密度集成电路等产品的LTCC多层低温共烧陶瓷成型

附图说明
[0021]图1为实施例1成膜质量的扫描电镜示意图。
[0022]图2为实施例2成膜质量的扫描电镜示意图。
[0023]图3为实施例3成膜质量的扫描电镜示意图。
具体实施方式
[0024]本专利提供以下三个实施例，其配方见表2。
[0025]表2粘合剂实施例配方表
[0026][0027]实施例1：
[0028]一种粘合剂，其组分如表2所示包括甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯20份、溶剂70份、增塑剂8份、改性剂2份。该实施例的制备方法如下：
[0029](1)称量50份无水乙醇、5份二甲苯和5份异丙醇的混合溶剂倒入搅拌罐中，混合搅拌15分钟，转速为600rpm；
[0030](2)称量4份邻苯二甲酸丁基苄酯和4份癸二酸二丁酯的混合溶剂倒入步骤一的搅拌罐中，继续混合搅拌10分钟，转速为800rpm；
[0031](3)控制温度在55℃，搅拌转速控制在800rpm，按配比徐徐加入甲基丙烯酸和丙烯酸甲酯；
[0032](4)待甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯添加完毕，调整转速至1100rpm，将搅拌容器密封混合搅拌；
[0033](5)密封继续搅拌3小时后停止搅拌，待搅拌容器冷却下来即可获得电子陶瓷粉体流延用粘合剂。
[0034]实施例2：
[0035]一种粘合剂，其组分如表2所示包括甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯25份、溶剂60份、增塑剂8份、改性剂2份。该实施例的制备方法如下：
[0036](1)称量27.857份二甲苯、27.857份无水乙醇、4.634份二甲苯和4.634份异丙醇的混合溶剂倒入搅拌罐中，混合搅拌15分钟，转速为600rpm；
[0037](2)称量4份邻苯二甲酸丁基苄酯和4份癸二酸二丁酯的混合溶剂倒入步骤一的搅拌罐中，继续混合搅拌10分钟，转速为800rpm；
[0038](3)控制温度在65℃，搅拌转速控制在800rpm，按配比徐徐加入甲基丙烯酸和丙烯酸甲酯；
[0039](4)待甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯添加完毕，调整转速至1150rpm，将搅拌容器密封混合搅拌；
[0040](5)密封继续搅拌4小时后停止搅拌，待搅拌容器冷却下来即可获得电子陶瓷粉体流延用粘合剂。
[0041]实施例3：
[0042]一种粘合剂，其组分如表2所示包括甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯30份、溶剂70份、增塑剂8份、改性剂2份。该实施例的制备方法如下：
[0043](1)称量25.714份二甲苯、25.714份无水乙醇、4.286份二甲苯和4.286份异丙醇的
混合溶剂倒入搅拌罐中，混合搅拌15分钟，转速为600rpm；
[0044](2)称量4份邻苯二甲酸丁基苄酯和4份癸二酸二丁酯的混合溶剂倒入步骤一的搅拌罐中，继续混合搅拌10分钟，转速为800rpm；
[0045](3)控制温度在75℃，搅拌转速控制在800rpm，按配比徐徐加入甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯；
[0046](4)待甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯添加完毕，调整转速至1200rpm，将搅拌容器密封混合搅拌；
[0047](5)密封继续搅拌5小时后停止搅拌，待本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温共烧陶瓷材料流延用粘合剂，其特征在于，以质量份数计，所述粘合剂包括：甲基丙烯酸乙酯18份
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40份，丙烯酸甲酯18份
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40份，溶剂40份
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70份，增塑剂6份
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18份，改性剂1份
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6份；所述溶剂包括二甲苯、乙醇、异丙醇三者的混合溶剂；所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯类和癸二酸二丁酯中的至少一种；所述改性剂包括分散剂、消泡剂中的至少一种。2.如权利要求1所述的一种低温共烧陶瓷材料流延用粘合剂的制备方法，其特征在于：丙烯酸树脂20份，其中：甲基丙烯酸乙酯10份，丙烯酸甲酯10份；所述溶剂70份，其中：无水乙醇50份，二甲苯15份，异丙醇5份；所述增塑剂8份，其中：邻苯二甲酸丁基苄酯4份，癸二酸二丁酯4份；所述改性剂2份，其中：分散剂1份，消泡剂1份。3.如权利要求1所述的一种低温共烧陶瓷材料流延用粘合剂的制备方法，其特征在于：丙烯酸树脂25份，其中：甲基丙烯酸乙酯15份，丙烯酸甲酯10份；所述溶剂60份，其中：无水乙醇40份，二甲苯10份，异丙醇10份；所述增塑剂8份，其中：邻苯二甲酸丁基苄酯4份，癸二酸二丁酯4份；所述改性剂2份，其中：分散剂1份，消泡剂1份。4.如权利要求1所述的一种低温共烧陶瓷材料流延用粘合剂的制备方法，其特征在于：丙烯酸树脂30份，其中：甲基丙烯酸乙酯15份，丙烯酸甲酯15份；所述溶剂70份，其中：无水乙醇50份，二甲苯5份，异丙醇15份；所述增塑剂8份，其中：邻苯二甲酸丁基苄酯4份，癸二酸二丁酯4份；所述改性剂2份，其中：分散剂1份，消泡剂1份。5.如权利要求1所述的一种低温共烧陶瓷材料流延用粘合剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)称取一定质量的溶剂加入搅拌容器中，混合搅拌10分钟～15分钟，转速为200rpm～800rpm；(2)按配比添加增塑剂以及改性剂，继续混合搅拌10分钟～15分钟，转速为200rpm～800rpm；(3)控制温度在50℃～85℃之间，搅拌转速控制在500rpm～1400rpm，按配比徐徐加入甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯；(4)待甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯添加完毕，调整转速至1000rpm～1400rpm，将搅拌容器密封混合搅拌；(5)密封继续搅拌3小时～5小时后停止搅拌，待搅拌容器冷却下来即可获得LTCC电子陶瓷粉体流延用粘合剂。6.如权利要求5所述的一种低温共烧陶瓷材料流延用粘合剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)材料准备：丙烯酸树脂20份，其中：甲基丙烯酸乙酯10份，丙烯酸甲酯10份；溶剂70份，其中：无水乙醇50份，二甲苯15份，异丙醇5份；增塑剂8份，其中：邻苯二甲酸丁基苄酯4份，癸二酸二丁酯4份；
改性剂2份，其中：分散剂1份，消泡剂1份；(2)称量50份无水乙醇、5份二甲苯和5份异丙醇的混合溶剂倒入搅拌罐中，混合搅拌15分钟，转速为600rpm；(3)称量4份邻苯二甲酸丁基苄酯和4份癸二酸二丁酯的混合溶剂倒入步骤一的搅拌罐中，继续混合搅拌10分钟，转速为800rpm；(4)控制温度在55℃，搅拌转速控制在800rpm，按配比徐徐加入甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯；(5)待甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯添加完毕，调整转速至1100rpm，将搅拌容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚勇，陈传庆，韩玉成，杨俊，张秀，敖来远，班秀峰，何创创，
申请(专利权)人：中国振华集团云科电子有限公司，
类型：发明
国别省市：