一種基于鈦酸鋇類陶瓷粉的微波復(fù)合介質(zhì)基板的制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波復(fù)合介質(zhì)基板的制備方法，尤其是涉及一種基于鈦酸鋇類陶瓷粉的微波復(fù)合介質(zhì)基板的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路領(lǐng)域的快速發(fā)展，高頻微波復(fù)合介質(zhì)基板在實現(xiàn)產(chǎn)品小型化、高頻化方面有著舉足輕重的基礎(chǔ)性作用，常常是高頻微波復(fù)合介質(zhì)基板的性能決定了電路的設(shè)計工作。鈦酸鋇類陶瓷粉，如BaTi409、BaTi50n、Ba2Ti902。等具有中等的介電常數(shù)(40左右)，非常適合用來調(diào)變復(fù)合物料的介電性能。鈦酸鋇類陶瓷粉可通過二氧化鈦與氧化鋇、二氧化鈦與碳酸鋇、二氧化鈦與鈦酸鋇(BaT13)等陶瓷粉體系通過不同的高溫煅燒工藝合成。聚丁二烯和聚異戊二烯分子結(jié)構(gòu)中含有大量的雙鍵，可在自由基聚合過程中發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)生成具有一定強度的體狀材料。在熱固性復(fù)合介質(zhì)基板的制備工藝中，除復(fù)合物料配方比例和混合均勻性外，聚合物體系的交聯(lián)固化反應(yīng)過程也直接影響著最終產(chǎn)品的性能，尤其是介電性能、力學(xué)性能和熱性能，這些工藝條件的合理調(diào)配是工藝過程能否成功的關(guān)鍵所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種基于鈦酸鋇類陶瓷粉的微波復(fù)合介質(zhì)基板的制備工藝，采用該工藝成功制備出介電常數(shù)為6.5-13.5的微波復(fù)合介質(zhì)基板。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種基于鈦酸鋇類陶瓷粉的微波復(fù)合介質(zhì)基板的制備工藝，其特征在于:該微波復(fù)合介質(zhì)基板的制備工藝有以下步驟:
步驟一.將鈦酸鋇類陶瓷粉與二氧化硅微粉、三氧化二鋁微粉、硫酸鈣微粉混合均勻后，再與1，3- 丁二烯、異戊二烯聚合物體系甲苯溶液混合并充分攪拌；
步驟二.將混合均勻后的物料送入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進行處理，除去其中的溶劑甲苯，設(shè)定旋轉(zhuǎn)速率為80-120轉(zhuǎn)/分；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)水浴溫度為45-55°C，時間為0.5-3.0小時；
步驟三.將處理后的物料經(jīng)模壓機壓制成型，或者通過壓延方法成型；
步驟四.最后將成型的物料經(jīng)熱壓燒結(jié)機進行熱壓燒結(jié)，設(shè)定熱壓燒結(jié)溫度為55-95°C;壓力為3-23 MPa ;熱壓燒結(jié)時間為1_4 h，即制備出介電常數(shù)為6.5-13.5的微波復(fù)合介質(zhì)基板。
[0005]本發(fā)明所述的鈦酸鋇類陶瓷粉、二氧化硅微粉、三氧化二鋁微粉、硫酸鈣微粉及1，3- 丁二烯、異戊二烯聚合物體系溶液按以下重量百分比進行混合:
鈦酸鋇類陶瓷粉50-75 wt% ；
二氧化硅微粉5-35 wt% ；
三氧化二鋁微粉0.25-1 wt% ；
硫酸鈣微粉0.25-1 wt% ；
1,3-丁二烯、異戊二烯聚合物體系 12-40 wt%。
[0006]本工藝采用的1，3- 丁二烯、異戊二烯聚合物體系甲苯溶液濃度為5-10 wt%0
[0007]本工藝采用的鈦酸鋇類陶瓷粉為BaTi4O9陶瓷粉、BaTi 50n陶瓷粉和Ba 2Ti902。陶瓷粉中的任意一種。
[0008]本工藝采用的1，3-丁二烯、異戊二烯聚合物體系為聚丁二烯、聚異戊二烯、丁二烯-異戊二烯共聚物中的一種或幾種與引發(fā)劑的混合物，其中引發(fā)劑占1，3-丁二烯、異戊二烯聚合物體系質(zhì)量的0.5-1.5wt%。
[0009]本工藝采用的弓I發(fā)劑為過氧化二苯甲?；蚺嫉惗‰妗?br>[0010]本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是:可采用廣泛市售原料，通過復(fù)合物料配方和工藝參數(shù)的合理調(diào)配，在較為溫和的工藝條件下制備出新型介電常數(shù)為6.5-13.5的微波復(fù)合介質(zhì)基板。該類型基板具有較高的耐受冷熱沖擊、適應(yīng)不同干濕度和酸堿度環(huán)境的能力，可廣泛應(yīng)用于微波通信等相關(guān)領(lǐng)域。
【具體實施方式】
[0011]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明:
實施例1:各種原材料的重量百分比為:50 ?丨％的BaTi4O9陶瓷粉、8 wt%的二氧化硅微粉、I wt%的三氧化二招微粉、I wt%的硫酸|丐微粉和40 wt%的聚異戊二稀。引發(fā)劑偶氮二異丁腈占聚異戊二烯質(zhì)量的1%，由于引發(fā)劑用量較少，不計入原材料配方。
[0012]按比例先將BaTi4O9陶瓷粉與二氧化硅微粉、三氧化二鋁微粉、硫酸鈣微粉混合均勻后，再加入到濃度為5 wt%的聚異戊二烯的甲苯溶液中，并加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈，充分攪拌后，將物料送入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進行處理，除去其中的溶劑甲苯，設(shè)定旋轉(zhuǎn)速率為120轉(zhuǎn)/分；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)水浴溫度為55°C，時間為0.5小時；將處理后的物料通過壓延方法成型；最后在熱壓燒結(jié)機溫度95 °C，壓力3 MPa下，熱壓燒結(jié)2 h，使聚合物體系發(fā)生交聯(lián)聚合，復(fù)合介質(zhì)基板定型，制備出介電常數(shù)為6.5的微波復(fù)合介質(zhì)基板。
[0013]實施例2:各種原材料的重量百分比為:75 wt%的BaTi5O11陶瓷粉、12.5 wt%的二氧化娃微粉、0.25 wt%的三氧化二招微粉、0.25 wt%的硫酸I丐微粉和12 wt%的丁二稀-異戊二烯共聚物。引發(fā)劑偶氮二異丁腈占丁二烯-異戊二烯共聚物的1.5%，由于引發(fā)劑用量較少，不計入原材料配方。
[0014]按比例先將8&115011陶瓷粉與二氧化硅微粉、三氧化二鋁微粉、硫酸鈣微粉混合均勻后，再加入到濃度為7.5 wt%的丁二烯-異戊二烯共聚物的甲苯溶液中，并加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈，充分攪拌后，將物料送入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進行處理，除去其中的溶劑甲苯，設(shè)定旋轉(zhuǎn)速率為110轉(zhuǎn)/分；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)水浴溫度為50°C，時間為1.0小時；將處理后的物料經(jīng)模壓機壓制成型；最后在熱壓燒結(jié)機溫度80 °C，壓力23 MPa下，熱壓燒結(jié)4 h，使聚合物體系發(fā)生交聯(lián)聚合，復(fù)合介質(zhì)基板定型，制備出介電常數(shù)為11.3的微波復(fù)合介質(zhì)基板。
[0015]實施例3:各種原材料的重量百分比為:65 wt%的Ba2Ti9O2。陶瓷粉、20.5 wt%的二氧化娃微粉、0.75 wt%的三氧化二招微粉、0.75 wt%的硫酸I丐微粉和13 wt%的聚丁二稀。引發(fā)劑過氧化二苯甲酰占聚丁二烯質(zhì)量的1%，由于引發(fā)劑用量較少，不計入原材料配方。
[0016]按比例先將Ba2Ti9O2。陶瓷粉與二氧化硅微粉、三氧化二鋁微粉、硫酸鈣微粉混合均勻后，再加入到濃度為5 wt%的聚丁二烯的甲苯溶液中，并加入引發(fā)劑過氧化二苯甲酰，充分攪拌后，將物料送入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進行處理，除去其中的溶劑甲苯，設(shè)定旋轉(zhuǎn)速率為100轉(zhuǎn)/分；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)水浴溫度為50°C，時間為1.5小時；將處理后的物料經(jīng)模壓機壓制成型；最后在熱壓燒結(jié)機溫度75 °C，壓力10 MPa下，熱壓燒結(jié)2 h，使聚合物體系發(fā)生交聯(lián)聚合，復(fù)合介質(zhì)基板定型，制備出介電常數(shù)為9.0的微波復(fù)合介質(zhì)基板。
[0017]實施例4:各種原材料的重量百分比為:50界丨％的Ba2Ti9O2。陶瓷粉、35 wt%的二氧化硅微粉、I Wt%的三氧化二鋁微粉、I ￥丨％的硫酸鈣微粉和13 wt%的丁二烯-異戊二烯共聚物。引發(fā)劑偶氮二異丁腈占丁二烯-異戊二烯共聚物質(zhì)量的1.2%，由于引發(fā)劑用量較少，不計入原材料配方。
[0018]按比例先將Ba