專(zhuān)利名稱(chēng)：一種非均勻陶瓷介質(zhì)基板的制備方法
一種非均勻陶瓷介質(zhì)基板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及介質(zhì)基板的制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種非均勻陶瓷介質(zhì)基板的制備方法。
背景技術(shù)：
纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料作為電路板以及超材料的襯底而被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料由環(huán)氧樹(shù)脂、填充劑、以及玻璃纖維制備而成。其特點(diǎn)是價(jià)格便宜， 但存在熱脹系數(shù)大，介質(zhì)損耗大，和頻率溫度系數(shù)大的缺點(diǎn)。而陶瓷基板具有熱脹系數(shù)小， 性能好的特點(diǎn)，因此在日益發(fā)展的電子陶瓷工業(yè)中占很重要的地位?，F(xiàn)有技術(shù)中，采用流延法制備陶瓷基板，具體工藝是將陶瓷粉末與分散劑、粘合劑等添加劑在有機(jī)溶劑中混合，形成均勻懸浮的漿料；將漿料從料斗下部流至基帶上，通過(guò)基帶與刮刀的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成素坯，在表面張力的作用下形成光滑的上表面，坯膜的厚度由刮刀控制，待溶劑蒸發(fā)，形成具有一定強(qiáng)度和柔韌性的素坯，干燥的素坯與基帶剝離后卷軸， 經(jīng)過(guò)燒結(jié)得到成品。但是現(xiàn)有技術(shù)中制備的陶瓷介質(zhì)基板，是具有均勻介電常數(shù)的介質(zhì)基板，難以滿足對(duì)介質(zhì)基板電磁特性的需求。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種非均勻陶瓷介質(zhì)基板的制備方法，能夠獲得介電常數(shù)由中心軸向外成梯度變化的介質(zhì)基板。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一實(shí)施例提供了一種非均勻陶瓷介質(zhì)基板的制備方法，該制備方法包括將具有不同介電常數(shù)的陶瓷坯料片材依次繞疊在預(yù)設(shè)的圓柱芯上，壓合成介電常數(shù)成梯度變化的陶瓷坯料；對(duì)繞疊在圓柱芯上的陶瓷坯料沿介電常數(shù)成梯度變化的方向進(jìn)行切割分離，獲得陶瓷坯料塊；以預(yù)置的與所述圓柱芯形狀和大小相同的陶瓷圓柱芯為中心軸，將至少兩個(gè)陶瓷坯料塊拼接成介電常數(shù)由中心軸向外成梯度變化的圓柱體，冷等靜壓和高溫?zé)Y(jié)后獲得非均勻陶瓷介質(zhì)基板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)將陶瓷坯料沿介電常數(shù)成梯度變化的方向進(jìn)行切割分離，得到陶瓷坯料塊，然后將至少2個(gè)陶瓷坯料塊和陶瓷芯坯料拼接成介電常數(shù)從中心軸向外成梯度變化的非均勻陶瓷介質(zhì)基板，制備工藝簡(jiǎn)單，能夠滿足對(duì)介質(zhì)基板電磁特性的需求。

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1是陶瓷坯料的主視圖；圖2是陶瓷坯料塊的主視圖；圖3非均勻陶瓷介質(zhì)基板的立體圖；圖4非均勻陶瓷介質(zhì)基板的C-C’剖視圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例一提供的非均勻陶瓷介質(zhì)基板的制備方法流程圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例二提供的非均勻陶瓷介質(zhì)基板的制備方法流程圖。
具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。首先，為了本領(lǐng)域技術(shù)人員更容易的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。圖1是將具有不同介電常數(shù)的陶瓷坯料片材依次繞疊在預(yù)設(shè)的圓柱芯上，壓合成介電常數(shù)成梯度變化的陶瓷坯料的主視圖，對(duì)該陶瓷坯料進(jìn)行切割的時(shí)候，沿A-A’、B-B’進(jìn)行切割，得到如圖2所示的陶瓷坯料塊。將至少2個(gè)(圖中示出了 4個(gè))如圖2所示的坯料塊、以及陶瓷芯坯料0拼接成如圖3所示的圓柱體。圖3是非均勻陶瓷介質(zhì)基板的立體圖，對(duì)該非均勻陶瓷介質(zhì)基板沿A-A’進(jìn)行切割，獲得如圖4所示的剖面圖。從圖4可知，該非均勻陶瓷介質(zhì)基板的介電常數(shù)由中心軸向外成梯度變化。參見(jiàn)圖5，是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種非均勻陶瓷介質(zhì)基板的制備方法流程圖， 該制備方法包括如下步驟Sll 采用粉末壓制成型、擠壓成型、流延成型、或者射出成型的方式制備具有不同介電常數(shù)的陶瓷坯料片材。其中，粉末壓制成型包括模壓成型或者等靜壓成型。其中，該陶瓷坯料片材處于粘流態(tài)；陶瓷坯料片材為氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、 碳化物陶瓷、以及硼化物陶瓷中的至少一種。當(dāng)陶瓷坯料片材為同種陶瓷時(shí)，不同的陶瓷坯料片材中各組分所占的比例不同，例如不同的氧化鋁陶瓷坯料片材中氧化鋁所占的組分不同，從而介電常數(shù)也不同。S12:將具有不同介電常數(shù)的陶瓷坯料片材依次繞疊在預(yù)設(shè)的圓柱芯上，壓合成介電常數(shù)成梯度變化的陶瓷坯料。S13:對(duì)繞疊在圓柱芯上的陶瓷坯料沿介電常數(shù)成梯度變化的方向進(jìn)行切割分離， 獲得陶瓷坯料塊。S14 制備與預(yù)設(shè)的圓柱芯形狀和大小均相同的陶瓷芯坯料。S15 以陶瓷芯坯料為中心軸，將至少兩個(gè)陶瓷坯料塊拼接成介電常數(shù)由中心軸向外成梯度變化的圓柱體，冷等靜壓和高溫?zé)Y(jié)后獲得非均勻陶瓷介質(zhì)基板。
其中，非均勻陶瓷介質(zhì)基板的介電常數(shù)由中心軸向外呈梯度變化的規(guī)律為逐漸增大、逐漸減小、先增大再減小、或者先減小再增大。本實(shí)施例中，將陶瓷坯料沿介電常數(shù)成梯度變化的方向進(jìn)行切割分離，得到陶瓷坯料塊，然后將陶瓷坯料塊、以及預(yù)置的陶瓷芯坯料拼接成介電常數(shù)從中心軸向外成梯度變化的圓柱體，冷等靜壓后獲得非均勻陶瓷介質(zhì)基板，制備工藝簡(jiǎn)單，能夠滿足對(duì)介質(zhì)基板電磁特性的需求。參見(jiàn)圖6，是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種非均勻陶瓷介質(zhì)基板的制備方法流程圖， 該制備方法包括如下步驟S21 將陶瓷粉末與分散劑、粘合劑、溶劑、助燒劑、以及表面活性劑混合制成陶瓷漿料，經(jīng)流延制成粘流態(tài)的陶瓷坯料片材。S22:根據(jù)所需片材的厚度對(duì)具有相同介電常數(shù)的陶瓷坯料片材進(jìn)行疊層，在預(yù)設(shè)的溫度下對(duì)疊層的陶瓷坯料片材進(jìn)行真空熱壓。其中，陶瓷坯料片材為氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、以及硼化物陶瓷中的至少一種。S23 將S22獲得的具有不同介電常數(shù)的陶瓷坯料片材依次繞疊在預(yù)設(shè)的圓柱芯上，壓合成介電常數(shù)成梯度變化的陶瓷坯料。S24:對(duì)繞疊在圓柱芯上的陶瓷坯料沿介電常數(shù)成梯度變化的方向進(jìn)行切割分離， 獲得陶瓷坯料塊。S25 制備與預(yù)設(shè)的圓柱芯形狀和大小均相同的陶瓷芯坯料。S26 以陶瓷芯坯料為中心軸，將至少兩個(gè)陶瓷坯料塊拼接成介電常數(shù)由中心軸向外成梯度變化的圓柱體，冷等靜壓和高溫?zé)Y(jié)后獲得非均勻陶瓷介質(zhì)基板。本實(shí)施例相對(duì)于實(shí)施例二，采用流延法制備陶瓷坯料片材，并且對(duì)該片材進(jìn)行疊層后真空壓合，可提高陶瓷坯料片材的均勻性，降低流延法制備陶瓷坯料片材過(guò)程中對(duì)工藝參數(shù)的要求。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想； 同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種非均勻陶瓷介質(zhì)基板的制備方法，其特征在于，所述方法包括將具有不同介電常數(shù)的陶瓷坯料片材依次繞疊在預(yù)設(shè)的圓柱芯上，壓合成介電常數(shù)成梯度變化的陶瓷坯料；對(duì)繞疊在圓柱芯上的陶瓷坯料沿介電常數(shù)成梯度變化的方向進(jìn)行切割分離，獲得陶瓷坯料塊；以預(yù)置的與所述圓柱芯形狀和大小相同的陶瓷芯坯料為中心軸，將至少兩個(gè)陶瓷坯料塊拼接成介電常數(shù)由中心軸向外成梯度變化的圓柱體，冷等靜壓和高溫?zé)Y(jié)后獲得非均勻陶瓷介質(zhì)基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述方法之前，還包括采用粉末壓制成型、擠壓成型、流延成型、或者射出成型的方式制備陶瓷坯料片材。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述粉末壓制成型包括模壓成型或者等靜壓成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述采用流延成型的方式制備陶瓷坯料片材，具體包括將陶瓷粉末與分散劑、粘合劑、溶劑、以及表面活性劑混合制成陶瓷漿料，經(jīng)流延制成陶瓷坯料片材。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述陶瓷漿料還包括助燒劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述經(jīng)流延制成陶瓷坯料片材之后， 還包括對(duì)具有相同介電常數(shù)的陶瓷坯料片材進(jìn)行疊層，在預(yù)設(shè)的溫度下對(duì)疊層的陶瓷坯料片材進(jìn)行真空熱壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述陶瓷坯料片材為氧化物陶瓷、 氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、以及硼化物陶瓷中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述陶瓷坯料片材為同種陶瓷，各陶瓷坯料片材中各組分所占的比例不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述介電常數(shù)由中心軸向外成梯度變化的規(guī)律為逐漸增大或者減小。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述介電常數(shù)由中心軸向外成梯度變化的規(guī)律為先增大再減小，或者先減小再增大。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種非均勻陶瓷介質(zhì)基板的制備方法，該制備方法包括將具有不同介電常數(shù)的陶瓷坯料片材依次繞疊在預(yù)設(shè)的圓柱芯上，壓合成介電常數(shù)成梯度變化的陶瓷坯料；對(duì)繞疊在圓柱芯上的陶瓷坯料沿介電常數(shù)成梯度變化的方向進(jìn)行切割分離，獲得陶瓷坯料塊；以預(yù)置的與所述圓柱芯形狀和大小相同的陶瓷芯坯料為中心軸，將至少兩個(gè)陶瓷坯料塊拼接成介電常數(shù)由中心軸向外成梯度變化的圓柱體，冷等靜壓和高溫?zé)Y(jié)后獲得非均勻陶瓷介質(zhì)基板。通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例制備的非均勻陶瓷介質(zhì)基板，能夠滿足對(duì)介質(zhì)基板電磁特性的需求。
文檔編號(hào)C04B35/622GK102531635SQ20111033774
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者劉若鵬, 繆錫根, 趙治亞 申請(qǐng)人:深圳光啟高等理工研究院