低温共烧陶瓷浆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低温共烧陶瓷浆料及其制备方法，采用环保型有机材料作为有机载体，并结合合理的原料配比，使得共烧陶瓷的浆料具有合适的黏度，减少了现有技术采用三氯乙烯、甲苯等对环境及人体带来的危害，而且相比于三氯乙烯、甲苯和乙酸乙酯等易溶于水，易于回收以重复利用，大大降低了生产成本，有利于环保；所使用溶剂密度小，可高固含量使用，减少溶剂的用量，而且相同质量比现有溶剂提高固含量10%左右，有利于减小烧结收缩率，能够极大程度的提高产品合格率，并且适用于大规模工业化生产；实验结果表明，本发明专利技术制备的浆料的黏度2006～3548cP，制备的生瓷带其烧结收缩率X-Y轴：10.6~14.7%，Z轴：10.1~14.2%。

【技术实现步骤摘要】
低温共烧陶瓷浆料及其制备方法
本专利技术涉及环保节能的低温共烧陶瓷材料及其制备方法，特别涉及一种低温共烧陶瓷浆料及其制备方法。
技术介绍
低温共烧陶瓷(LowTemperatureCo-firedCeramic，LTCC)技术是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制成所需要的电路图形，并将多个被动组件(如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器等)埋入多层陶瓷基板中，然后叠压在一起，内外电极可分别使用银、铜、金等金属，在900℃下烧结，制成三维电路网络的无源集成组件，也可制成内置无源元件的三维电路基板，在其表面可以贴装IC和有源器件，制成无源/有源集成的功能模块。由于LTCC具有优异的性能，它已被成功地用于集成电路封装，多芯片模块(MCM)，微电子机械系统(MEMS)，各种片电感、片式电容、片式变压器、片式天线、LED基座的制造等，应用领域涉及LED封装，移动通信，汽车电子，医疗电子，航空航天和军事电子等。LTCC技术在材料领域中的两个关键部分是生瓷粉和生瓷带的制备。其中生瓷带又以流延浆料的配制为重点。LTCC流延浆料是由生瓷粉和溶剂、粘结剂、增塑剂和分散剂等一系列有机试剂组成的，是生瓷粉在有机试剂中均匀分散的一种混合体系。现有技术中的浆料制备方法一类采用溶剂为三氯乙烯、甲苯及丙酮等其中的一种或几种，毒性大，对人体及环境危害很大，不利于环保；另一类采用毒性小的溶剂，但是其含有乙酸乙酯的溶剂体系又不利于回收利用。而且，现有技术所用溶剂的密度大，固含量一般只能在35～45左右，制备的生瓷带烧结收缩率较高，在14～18％左右。申请号201010118620.7的专利提供一种流延法制备氧化铝陶瓷生瓷片的方法，将陶瓷粉料、粘结剂、增塑剂和溶剂搅拌均匀，形成生瓷浆料，再通过流延法将生瓷浆料流延得到生瓷片，溶剂为乙醇、异丙醇和乙酸乙酯。乙醇、异丙醇和乙酸乙酯溶剂体系代替传统的甲苯作为主要的溶剂，保证产品质量的一致性和稳定性的同时，其排放的废气对环境影响相当于传统生产方式大大降低，非常有利于节能减排，并减低成本；达到了一定的有益效果，但依然带有较大的毒性并且不利于回收。因此，需要一种低温共烧陶瓷浆料，具有较好的环保性；其溶剂具有相对低的密度以提高浆料的固含量，使得制备生瓷带时烧结收缩率较低，保证生瓷带的质量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种低温共烧陶瓷浆料，具有较好的环保性；其溶剂具有相对低的密度以提高浆料的固含量，使得制备生瓷带时烧结收缩率较低，保证生瓷带的质量。本专利技术的低温共烧陶瓷浆料，按重量百分比包括40％-55％的粉料和45％-60％的有机载体；有机载体包括溶剂、粘结剂、增塑剂、分散剂和消泡剂，溶剂为甲醇、乙醇和丙醇中的一种或几种的混合物。进一步，粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，分散剂和消泡剂均为磷酸三丁酯；进一步，所述有机载体中按重量份包括溶剂20-28，粘结剂18-37，增塑剂1.7-3.5、分散剂0.35-1.35和消泡剂0.35-0.5；进一步，所述溶剂为丙醇，有机载体按重量份包括：丙醇23.175，聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液18，邻苯二甲酸乙二醇酯2.25，磷酸三丁酯1.575；低温共烧陶瓷浆料按质量百分比由45％的有机载体和55％的生瓷粉混合形成；进一步，所述聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液的质量分数为15％。本专利技术还公开了一种低温共烧陶瓷浆料的制备方法，包括下列步骤：a.在溶剂中加入分散剂和消泡剂，250r/min球磨处理30min混合均匀；b.在步骤a的混合物中加入粉料，250r/min球磨处理30min混合均匀；c.加入粘结剂和增塑剂，300r/min球磨处理120min；d.经-0.1MPa真空脱泡5min得到浆料。本专利技术的有益效果是：本专利技术的低温共烧陶瓷浆料，采用环保型有机材料作为有机载体，并结合合理的原料配比，使得共烧陶瓷的浆料具有合适的黏度，减少了现有技术采用三氯乙烯、甲苯等对环境及人体带来的危害，而且相比于三氯乙烯、甲苯和乙酸乙酯等易溶于水，易于回收以重复利用，大大降低了生产成本，利于环保；所用的溶剂密度小，可高固含量使用，减少溶剂的用量，而且相同质量比现有溶剂提高固含量10％左右，从而减小烧结收缩率，能够极大程度的提高产品合格率，并且适用于大规模工业化生产；实验结果表明，本专利技术制备的浆料的黏度2006～3548cP，制备的生瓷带其烧结收缩率X-Y轴：10.6～14.7％，Z轴：10.1～14.2％。具体实施方式本专利技术的低温共烧陶瓷浆料，按重量百分比包括40％-55％的粉料和45％-60％的有机载体；有机载体包括溶剂、粘结剂、增塑剂、分散剂和消泡剂，溶剂为甲醇、乙醇和丙醇中的一种或几种的混合物；粘结剂为本行业内所共知的粘结剂，优选为聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液，增塑剂为本行业内所共知的增塑剂，优选为邻苯二甲酸二丁酯，分散剂和消泡剂为本行业内所共知的分散剂和消泡剂，均优选为磷酸三丁酯。本实施例中，所述有机载体中按重量份包括溶剂20-28，粘结剂18-37，增塑剂1.7-3.5、分散剂0.35-1.35和消泡剂0.35-0.5；本实施例中，所述溶剂为丙醇，有机载体按重量份包括：丙醇23.175，聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液18，邻苯二甲酸二丁酯2.25，磷酸三丁酯1.575；低温共烧陶瓷浆料按质量百分比由45％的有机载体和55％的生瓷粉混合形成；本实施例中，所述聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液的质量分数为15％。本专利技术还公开了一种低温共烧陶瓷浆料的制备方法，包括下列步骤：a.在溶剂中加入分散剂和消泡剂，250r/min球磨处理30min混合均匀；b.在步骤a的混合物中加入粉料，250r/min球磨处理30min混合均匀；c.加入粘结剂和增塑剂，300r/min球磨处理120min；d.经-0.1MPa真空脱泡5min得到浆料。以下是本专利技术的实施例，下述实施例中计量单位为克或者千克，城区是单位需统一：实施例一称取有机载体：丙醇23.175，聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液18，邻苯二甲酸二丁酯2.25，磷酸三丁酯1.575；低温共烧陶瓷浆料按质量百分比由45％的有机载体和55％的生瓷粉混合形成。本专利技术还公开了一种低温共烧陶瓷浆料的制备方法，包括下列步骤：a.在丙醇中加入磷酸三丁酯，250r/min球磨处理30min混合均匀；b.在步骤a的混合物中加入生瓷粉，250r/min球磨处理30min混合均匀；c.加入聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液和邻苯二甲酸二丁酯，300r/min球磨处理120min；d.经-0.1MPa真空脱泡5min得到浆料。经布氏黏度计测得该浆料的黏度为3548cP。经流延机流延成型后烘干得到生瓷带，然后经过层压、烧结，测得其烧结收缩率X-Y轴10.6％，Z轴10.1％。将本实施例中的丙醇替代为甲醇或乙醇，所的实验结果并无差别。实施例二称取有机载体：甲醇23.175，聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液18，邻苯二甲酸二丁酯2.25，磷酸三丁酯1.575；低温共烧陶瓷浆料按质量百分比由60％的有机载体和40％的生瓷粉混合形成。本专利技术还公开了一种低温共烧陶瓷浆料的制备方法，包括下列步骤：a.在丙醇中加入磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温共烧陶瓷浆料，其特征在于：按重量百分比包括40%?55%的粉料和45%?60%的有机载体；有机载体包括溶剂、粘结剂、增塑剂、分散剂和消泡剂，溶剂为甲醇、乙醇和丙醇中的一种或几种的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种低温共烧陶瓷浆料，其特征在于：按重量百分比包括40％-55％的粉料和45％-60％的有机载体；有机载体包括溶剂、粘结剂、增塑剂、分散剂和消泡剂，溶剂为丙醇；所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述分散剂和消泡剂均为磷酸三丁酯；所述有机载体中按重量份包括溶剂20-28，粘结剂18-37，增塑剂1.7-3.5、分散剂0.35-1.35和消泡剂0.35-0.5。2.根据权利要求1所述的低温共烧陶瓷浆料，其特征在于：有机载体按重量份包括：丙醇23.175，聚乙烯醇缩丁醛的乙醇溶液18，邻苯二甲酸二丁酯2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明龙，杨晓战，江林，朱红伟，雒文博，
申请(专利权)人：云南云天化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：