发明名称 以陶瓷纤维层抑制收缩之低温共烧陶瓷基板及其制造方法
摘要 本发明提供一种低温共烧陶瓷基板及制造方法,主要系以陶瓷纤维/玻璃复合材料作为收缩抑制层,以陶瓷粉体/玻璃复合材料作为致密层,并使收缩抑制层与致密层错叠积层,经低温共烧结而获得X、Y轴向实质上无收缩之积层陶瓷基板。
申请公布号 TW594952 申请公布日期 2004.06.21
申请号 TW091134870 申请日期 2002.11.29
申请人 林谕男 发明人 林谕男;刘国雄;黄威特
分类号 H01L23/15 主分类号 H01L23/15
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种低温共烧陶瓷基板,其中包含复数个以陶瓷粉体/玻璃粉体复合材料构成之致密层,和复数个以陶瓷纤维/玻璃粉体复合材料构成之收缩抑制层,且,各该复数个收缩抑制层系以纤维长向互呈一个角度地交错之排列方式,和该复数个致密层叠层,并经低温共烧结而形成陶瓷基板。2.如申请专利范围第1项之低温共烧陶瓷基板,其中该陶瓷纤维系选自高温不软化,且与陶瓷及玻璃间既有良好湿润性又不产生反应,具有高Q値的微波介电材料。3.如申请专利范围第2项之低温共烧陶瓷基板,其中该陶瓷纤维系选自氧化铝纤维或氧化锆纤维。4.如申请专利范围第1项至第3项之任一项的低温共烧陶瓷基板,其中该陶瓷纤维/玻璃粉体复合材料中,陶瓷纤维所占体积比介于50%至70%;而,陶瓷粉体/玻璃粉体复合材料中,陶瓷粉体所占体积比介于20%至80%。5.如申请专利范围第4项之低温共烧陶瓷基板,其中该陶瓷纤维/玻璃粉体复合材料中,陶瓷纤维所占体积比为60%。6.如申请专利范围第1至第3项或第5项之任一项的低温共烧陶瓷基板,其中该陶瓷基板上、下层为致密层。7.如申请专利范围第1至第3项之任一项的低温共烧陶瓷基板,其中该致密层与该收缩抑制层形成相间叠层。8.如申请专利范围第7项之低温共烧陶瓷基板,其中各该收缩抑制层系以纤维长向呈0、90、180、270排列。9.如申请专利范围第1至第3项之任一项的低温共烧陶瓷基板,其中该致密层与该收缩抑制层的共烧温度在900℃左右或更低。10.如申请专利范围第9项之低温共烧陶瓷基板,其中之共烧温度为800℃~900℃。11.一种低温共烧陶瓷基板之制造方法,包含:生胚成型步骤,系分别取体积比20/80至80/20之陶瓷粉体/玻璃粉体,和体积比50/50至70/30之陶瓷纤维/玻璃粉体,并分别添加分散剂及黏结剂,混合制成致密层和收缩抑制层生胚的浆料,再成型为生胚片;和叠层步骤,系依分别取复数个致密层生胚片和收缩抑制层生胚片,以收缩抑制层的陶瓷纤维方向系呈可分别抑制致密层之不同向的收缩之排列方式叠层,然后加以热压;以及低温烧结步骤,将经过热压之多层陶瓷以阶段昇温的方式,在900℃左右或更低的温度下共烧。12.如申请专利范围第11项之低温共烧陶瓷基板的制造方法,其中,陶瓷纤维/玻璃粉体之体积比为60/40。13.如申请专利范围第11项之低温共烧陶瓷基板的制造方法,其中,该陶瓷粉体/玻璃粉体系先以研磨成约1m之粒径后再调制成生胚浆料。14.如申请专利范围第11项之低温共烧陶瓷基板的制造方法,其中,该等致密层生胚浆料或收缩抑制层生胚浆料系利用刮刀制程成型为生胚片。15.如申请专利范围第11项之低温共烧陶瓷基板的制造方法,其中,在叠层步骤中所实施之热压系先以单轴相热压机等向地将交错叠层之致密层生胚片与收缩抑制层生胚片热压紧密成一体,再以水热均压机均压使其更致密。16.如申请专利范围第15项之低温共烧陶瓷基板的制造方法,其中单轴向热压温度为60℃,成型压力为2000psi。17.如申请专利范围第15项之低温共烧陶瓷基板的制造方法,其中均压条件为温度50℃,成型压力3000psi,且持压5分钟。18.如申请专利范围第11项之低温共烧陶瓷基板的制造方法,其中,共烧步骤中之阶段式昇温系以1~2℃/min的升温速率,先昇温至400℃~450℃,并持温2小时,然后再升温至800~900℃共烧10~30分钟。19.如申请专利范围第11~第18项之任一项的低温共烧陶瓷基板之制造方法,其中,该陶瓷纤维系选自高温不软化,且与陶瓷及玻璃间既有良好湿润性又不产生反应,具有高Q値的微波介电材料。20.如申请专利范围第19项之低温共烧陶瓷基板的制造方法,其中该陶瓷纤维系选自氧化铝纤维或氧化锆纤维。21.如申请专利范围第11项之低温共烧陶瓷基板的制造方法,其中黏结剂具有高玻璃转移温度、高分子量及良好的脱脂烧除和易溶于挥发性有机溶剂等特性。22.如申请专利范围第21项之低温共烧陶瓷基板的制造方法,其中黏结剂为热塑性高分子化合物。23.如申请专利范围第22项之低温共烧陶瓷基板的制造方法,其中黏结剂系选自PVB、聚丙酮、低烷基丙烯酸酯共聚物和甲基丙烯酸酯等。24.如申请专利范围第23项之低温共烧陶瓷基板的制造方法,其中黏结剂之添加量相对于各生胚浆科总重为1~5%。25.如申请专利范围第11项之低温共烧陶瓷基板的制造方法,其中各生胚浆料中可进一步添加塑化剂。图式简单说明:第一图为本发明之低温共烧陶瓷基板的阶段式烧结程序之例示图;第二图为依据本发明之一实施例的低温共烧陶瓷基板构造示意图;第三之一图至第三之七图系依据本发明之另一种低温共烧陶瓷基板的叠层模式示意图;第四(a)图至第四(b)图为依据本发明实施例1所制得之低温共烧陶瓷基板的显微照片。
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