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LTCC基板的制備核心技術(shù)是高質(zhì)量基片的坯體成型,目前的主流的成型方法為流延法。漿料的組成成分極大程度決定了生瓷帶的成型質(zhì)量。漿料中通常會添加一些有機(jī)物使?jié){料具有合適的粘度、塑性、無氣泡等特點(diǎn),例如會有粘結(jié)劑、分散劑、增塑劑等添加劑。每一種添加劑的都扮演著不同的角色。流延漿料配方中的有機(jī)粘合劑種類有PMMA、PVB等。

在2020年12月24日會議上,廣州鴻墑的工程師溫清給大家介紹了有機(jī)助劑PVB。早在國內(nèi)剛引進(jìn)第一條電子流延線后,風(fēng)華集團(tuán)引入Solutia首諾的PVB應(yīng)用在電子流延漿料中作粘合劑。
       
電子陶瓷中的有機(jī)助劑PVB介紹

有機(jī)材料在電子陶瓷漿料應(yīng)用


電子陶瓷漿料主要由兩部分組成:無機(jī)陶瓷粉體和有機(jī)材料

1、無機(jī)陶瓷粉料 Ceramic powder(陶瓷粉料和玻璃粉料);
2、有機(jī)材料:粘合劑、增塑劑、分散劑、溶劑:

  • Binder 粘合劑:增加流延膜成型并賦予坯件一定的強(qiáng)度;
  • Plasticizer 增塑劑:賦予坯件一定的可塑性和柔韌性;
  • Dispersant 分散劑:通過電荷、空間位阻賦予漿料穩(wěn)定性;
  • Solvent 溶劑:用于溶解Binder,賦予漿料流動性。

按照比例來說:
  • Plasticizer 陶瓷粉料:100
  • Binder 有機(jī)粘合劑:8-12
  • Dispersant 分散劑:1-3
  • Plasticizer 增塑劑:2-4
  • Solvent 溶劑:60-100

粘合劑種類有:熱塑性丙烯酸樹脂PMMA、聚乙烯醇縮丁醛PVB。

 
聚乙烯醇縮丁醛PVB介紹


工業(yè)上以聚乙烯醇PVA和丁醛C4H8O為原料,以水為介質(zhì),HCl作為催化劑,逐步升溫到65℃進(jìn)行縮合,待粉粒析出后用水洗去催化劑,用堿中和殘留的酸,干燥后得到產(chǎn)品。

PVB=PVA+H2O+HCl+C4H80

通過調(diào)整不同的摩爾比、不同的反應(yīng)溫度可制得不同性能的PVB。

① 安全玻璃,PVB經(jīng)增塑后擠出或流延出透明薄片;
② 粘合劑Binder,由于具有-OH和縮醛基,具有很強(qiáng)的粘結(jié)性能,灰分殘留小。
③ 涂料,由于具有好的粘結(jié)性、成膜性、耐磨性可用于涂料。

PVB樹脂性能與流延生胚強(qiáng)度的關(guān)系:

決定PVB的性能主要有四個因素:聚合度、丁醛基含量、乙酰基含量、羥基含量。

① 聚合度的影響,聚合度增大,漿料粘度上升、膜片強(qiáng)度越大、熱壓著性也增大;
② 縮醛基含量的影響,含量的增高,可以降低粘合劑的粘度,提高與增塑劑的相溶性,提高膜片的柔軟性和熱壓著性;
③ 羥基含量的影響,羥基含量的增高,溶液粘度升高,膜片強(qiáng)度增大,吸濕性也增高;
④ 乙酰基含量影響,乙酰基含量增加,粘度下降,膜片柔軟性增加,熱壓著性也增大。

電子元器件燒結(jié)成瓷時的收縮率除了受陶瓷粉本身的影響外,也受PVB添加量的影響。為了得到較理想的收縮率,不同流延生坯厚度所選用PVB的粘度也不一樣。高厚度流延生坯應(yīng)選用高粘度PVB;低厚度的選用低粘度PVB。當(dāng)然也有例外的,在MLCC行業(yè),流延膜厚度都是在2-5微米,選用高粘度、高強(qiáng)度的PVB樹脂如B72。

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第二屆高端電子陶瓷產(chǎn)業(yè)高峰論壇
The 2nd Advanced Electronic Ceramics Industry Summit Forum
2021年6月5日
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時間

議題

演講單位

09:00-09:25

開場介紹

艾邦智造

江耀貴 創(chuàng)始人

09:25-09:50

MLCC未來發(fā)展趨勢

宇陽科技

陳永學(xué) 戰(zhàn)略總監(jiān)

9:50-10:15

疊層機(jī)在高端電子陶瓷上的研發(fā)突破

宏華電子

梁國衡 副總工程師

10:15-10:40

茶歇

10:40-11:05

應(yīng)用于電子陶瓷領(lǐng)域的畢克產(chǎn)品介紹

畢克化學(xué)

王玉立 博士

11:05-11:30

淺談我國無源元器件的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

風(fēng)華高科

黃昆 LTCC事業(yè)部經(jīng)理/技術(shù)總監(jiān)

11:30-14:00

午餐

14:00-14:25

封接玻璃作用肌理及在電子元器件應(yīng)用研究進(jìn)展

華東理工大學(xué)

曾惠丹 教授/博導(dǎo)

14:25-14:50

LTCC高頻低介電常數(shù)陶瓷生料帶

上海晶材新材料

汪九山 總經(jīng)理

14:50-15:15

稀土在先進(jìn)電子陶瓷電容材料中的研究進(jìn)展

晶世新材料

程佳吉 教授

15:15-15:40

多層陶瓷電容器瓷料摻雜改性研究

上海硅酸鹽研究所

陳學(xué)鋒 研究員/博士

15:40-16:05

茶歇

16:05-16:30

MLCC制作過程中失效原因分析

深圳納科科技

段建林 總經(jīng)理

16:30-16:55

MLCC用內(nèi)/外電極材料成分改善研究

江蘇博遷新材料

江益龍 總經(jīng)理

16:55-17:20

如何提升LTCC激光開孔效果對后段工藝良率影響

東莞盛雄激光

王耀波  高級項(xiàng)目總監(jiān)

17:20-17:45

通訊行業(yè)MLCC應(yīng)用情況及要求

中興

楊航 材料技術(shù)質(zhì)量高級工程師

17:45-20:00

晚宴



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作者 ab

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