无苯流延成型制备氮化铝陶瓷工艺方法

AlN陶瓷具有优良的绝缘性、导热性、耐高温性、耐腐蚀性以及与硅的热膨胀系数相匹配等优点，成为新一代大规模集成电路、半导体模块电路及大功率器件的理想散热和封装材料。目前，制备AlN陶瓷基片的主要方法是流延成型，且大多数为有机溶剂流延成型。流延成型技术由Glenn N.Howatt首次提出并成功地将其应用于微波介质陶瓷多层电容器的制备。流延成型技术设备简单，有利于连续性操作，基本上实现自动化，生产效率较高，而其制备膜片的成本较低，较适合工业化生产，在普通的流延机上进行流延成型制备出厚度10μm～1mm的薄片。尽管经过几十年的发展，流延成型技术已经应用于工业生产，但仍存在很多问题。目前，在工业化生产中，有机溶剂流延成型采用的是具有一定毒性的有机溶剂，如苯、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮等毒性较大的溶剂，对环境的污染较为严重，且危害身体健康。后来，由于混合溶剂的表面张力与相对介电常数等综合性能优于单一组分，浆料的黏度明显偏低，并且有效地增加粘结剂PVB的溶解度，避免了干燥过程中流延薄片的开裂，许多研究者都采用醇类溶剂和苯、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮等作为混合溶剂，但仍存在环境污染和危害。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项无苯流延成型制备氮化铝陶瓷工艺方法，该技术与现有技术相比该技术的有益效果是：第一，本方法采用廉价的醇类(乙醇、丙醇、异丙醇等)为混合溶剂，成功取代传统流延成型有毒溶剂(苯、甲苯、二甲苯、丁酮等)，不仅减少了环境污染，还大大降低了生产成本。第二，由于无水乙醇和异丙醇等醇类溶剂的饱和蒸汽压比苯类溶剂的饱和蒸汽压大，因此，在干燥过程中，通过合理的调整混合溶剂中不同醇类溶剂的比例，可实现AlN流延生坯的快速高效干燥，缩短干燥时间；第三，无水乙醇和异丙醇等醇类溶剂的表面张力比苯类或酮类溶剂的表面张力小，对AlN颗粒的润湿效果较好，有利于得到高固含量、高均一性的AlN流延浆料。该方法工艺简单，可制备出结构均匀、致密度高的AlN坯体和陶瓷，产品稳定性较高，推进了AlN陶瓷基片的工业化生产，现将该无苯流延成型制备氮化铝陶瓷工艺方法及实施例介绍如下供研究交流参考：（871311  411433）

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