Шликер для керамических пленок
ШЛИКЕР ДЛЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ПЛЕНОК, включающий керамический наполнитель, поливиниловьй спирт, поливинилацетатную эмульсию, глицерин , дибутилфталат и воду, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годных изделий за счет повышения равноплотности пленок, он в качестве керамического наполнителя содержит глинозем и дополнительно содержит латекс синтетического каучука при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: 58-62 Глинозем 2,15-2,45 Поливиниловый спирт Поливинилацетатная 0,84-0,96 эмульсия 3,5-9,0 Глицерин 0,4-0,7 Дибутилфталат 27-32 Вода (Л Латекс синтетического 0,5-0,7 каучука
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (l9} (} } }
4(5}} 04 В 35 10
Поливинилацетатная эмульсия
0184 Оэ96
3,5-9,0
0,4-0,7
27-32
0 5-0,7
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3559011/29-33 (22) 06.01.83 (46) 30.03.85. Бюл. И- 12 (72) В.А. Безлепкин, В.С. Виноградов, С.Я. Гордеев и Б.А. Морозов (53) 666.623(088.8) (56) 1. Японская заявка N -54-38305, кл. 20 (3). В 359 (В 28 В 1/30), заявл. 01.09,77}, N- 52-105538, опублик. 02.03.79.
2. Авторское свидетельство СССР
У 682477, кл. С 04 В 35/00, 1979 (прототип). (54)(57) ШЛИКЕР ДЛЯ КЕРАМИЧЕСКИХ
ПЛЕНОК, включающий керамический наполнитель, поливиниловый спирт, поливинилацетатную эмульсию, глицерин, дибутилфталат и воду, о т л ич а ю шийся тем, что, с öåëüþ./ увеличения выхода годных изделий sa счет повышения равноплотности пленок, он в качестве керамического наполнителя содержит глинозем и дополнительно содержит латекс синтетического каучука при следующем соотношении компонентов, мас.ч,:
Глинозем 58-62
Поливиниловый спирт 2,15-2,45
Глицерин
Дибутилфталат
Вода
Латекс синтетического каучука
1147705
Глинозем
58,00-62,00
Поливиниловый спирт
2, 15-2,45
Поливинилацетатная эмульсия
0,84-0,96
3,5-9,0
Глицерин
Дибутилфталат
0,4-0,7
27-32
Вода
0,5-0,7
Изобретение относится к составам шликеров для формирования керамических пленок методом литья и может, быть применено в электронной промышленности при изготовлении вакуумплотных подложек, используемых в качестве пассивной части гибридных интегральйых схем СВЧ-приборов.
Известен состав шликера для литья керамических пленок, включающий ке- 10 . рамический наполнитель, поливиниловый спирт, поливинилацетатную эмульсию, воду и глицерин (13.
Однако данный шликер характеризуется неравномерностью получаемых 15 из него керамических пленок и, как следствие, недостаточно высоким выходом годных изделий, изготовленных из этих пленок.
Наиболее близким к предлагаемому 20 является шликер, включающий керамический наполнитель, водные растворы поливинилового спирта и поливинил ацетатной эмульсии, глицерин, дибутилфталат, полиэтиленгликоль и 25 оксиэтилированный алкилфенол 2).
Состав известного шликера частично устраняет указанные вьппе недостатки, однако неравноплотность пленок остается высокой, и вследствие этого З0 снижается выход годных изделий.
Цель изобретения — увеличение выхода годных изделий за счет повышения равноплотности пленок. указанная цель достигается тем, что шликер для керамических пленок, включающий керамический наполнитель, поливиниловый спирт, поливинилацетатную эмульсию, глицерин, дибутил- 40 фталат и воду, в качестве керамического наполнителя содержит глинозем и дополнительно содержит латекс синтетического каучука при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Латекс синтетического каучука
Для,приготовления шликера к пред варительно полученному раствору поливинилового спирта, содержащему всю указанную в предлагаемом составе шликера воду (дистиллированную или деионизированную), при постоянном перемешивании добавляют поливинилацетатную эмульсию (содержание
"сухого" поливинилацетата 44, 54 мас.X) латекс синтетического каучука (содержание "сухого" бутадиенстирольного каучука 51,76 мас.Ж), глицерин, дибутилфталат и порошок наполнителя (глинозем марки ГЛИК с удельной поверхностью 0,7-1,0 м /r), Смесь заливают в барабан шаровой мельницы.
Туда же помещают корундовые мелющие тела, масса которых должна быть равной массе шликера. Перемешивание шликера в шаровой мельнице (скорость вращения барабана 60-80 об/мин) длится 6-8 ч. Шликер процеживают через сито 9 025 и вакуумируют при разрежении О, 133-1,33 Па.
Пример 1. 43 г поливинилового спирта растворяют при нагревании в 540 г деионизированной воды. К по- лученному раствору при перемешивании добавляют 16,8 r поливинилацетатной эмульсии, 10 г латекса синтетического каучука марки СКС-С-6$-ГП, 70 r глицерина, 8 r дибутилфталата и 1160 r глинозема марки ГЛИК с удельной поверхностью порошка 0,8 м /
После шестичасового перемешивания шликер процеживают через- сито 025 и вакуумируют при О, 133 Па. Из шликера (состав 1, табл. 1) отливают керамические пленки (на полированной поверхности никелевой ленты), которые после подсушки отделяют от ленточной основы, пакетируют до нужной толщины и каландируют. Из приготовленных пластин вырубают керамические заготовки требуемых размеров.
Последние обжигают сначала на воздухе при 1523-1573 К, а затем в вакууме при 1998+25 К. После завершения спекания подложки подвергаются механической обработке.
Свойства шликера и отлитой из него керамической пленки представлены в табл.(2).
Коэффициент равноплотности в табл. 2 рассчитывали как среднее арифметическое из 25 значений отношения кажущейся плотности листов площадью О, 1хО 1 м, вырубленных
1147705
3 в шахматном порядке из керамической пленки шириной 0,22 м и длиной 5 м, к величине кажущейся плотности этой же пленки до вырубки из нее контрольных образцов, 5
Коэффициент уплстнения.по табл.2— отношение кажущейся плотчости материала соответственно до и после максимально допустимого уплотнения (каландрированием), не ведущего к нарушению целостности заготовки.
Пример 2. По методике и из компонентов, приведенных в примере 1, приготовлен шликер и из него отлиты керамические пленки. f$
Составные компоненты шликера, r: деионизированная вода 640; поливиниловый спирт 49; поливинилацетатная эмульсия 19,2; глицерин 180; дибутилфталат t8; латекс синтетического каучука 14 и порошок наполнителя 1240 (состав 2, табл. 1).
Увеличение в шликере содержания поливинилового спирта, поливинилацетатной эмульсии, латекса синтетического каучука, глицерина и дибутилфталата сверх количества, заявленного в шликере, сопровождается, как показано и в примере 4, уменьшением кажущейся плотности керамических заготовок и равноплотности (по керамическому наполнителю) как отлитой пленки, так и, естественно, сырых заготовок керамических подложек, Как видно из данных табл. 2, обобщающих результаты Hc.lblTBHHH IIIJIIKe— ров и керамических пленок из них, предлагаемый состав шлихера обеспечивает по сравнению с аналогом и
40 прототипом увеличение равноплотности получаемых из него пленок, 4
В табл, 3 приведены данные по выходу годных издепий из пленок, полученных из шликеров предлагаемого состава, состава по прототипу.и со става, принятого в качестве базового объекта.
3а базовый объект принят состав шликера, в котором в качестве связующего используют раствор каучука в смеси ацетона с бензином.
Как видно из табл. 3, конечный выход годных изделий, полученных из шликера предлагаемого состава, на 20-22Х превышает таковой для изделий, полученных из шликера, соответствующего по составу прототипу.
Проведенные в производственных условиях сравнительные испытания базового шликера и предлагаемого показали, что одновременно с устранением пожаро- и взрывоопасности на переделах приготовления литейного шликера и формования иэ него керамических пленок появляется возмож- ность на 2-47 повысить конечный выход годных иэделий при сохранеь »и неизменными механических, диэлектрических и других свойств готовой продукции.
Следует отметить, что повышение конечного выхода годных изделий на
1Х (по действующему предприятию) дает экономический эффект примерно
50 тыс.руб. (из расчета на 100 тыс, готовых подложек) . C учетом одновременного получения подложек с улучшенным качеством полированной поверхности экономический эффект будет значительно выше за счет повышения надежности гибридных интегральных схем, изготовленных на предприятиипотребителе подложек, 1147705 о
Щ
°
Ф
Ф
Ф и
Ю
СЧ
ВЧ л
Ю о о
CV
Ю с Ъ
- СЧ б о х <Ъ О
I о о е
00 о
3 Й 4
ОЪ л л
СЧ
ОЪ л
<Ч
С ) о л
О .
4Ч
Ю ю л
I В ь
ОЪ
В ° I
СЧ о о л
СЧ ь ь
° » о
СО л о ф
Е
Ю
IO о
E х
I
МС
I
3 о
00 л о о б л о о ь
СЧ о
° » о
О\
1 1
С
РЪ
1 1
I
I
3. О
1 _#_ ь о о
С»Ъ
СЧ о
vD л о о
СЧ л
СО
СЧ о о
Ю о
Ч0 о
ЦЪ
Ю о
3 1
3 с i I
В 4
3 — — 3
I 1
v х
В
Х о о л л о О
»» о о о
1 " В
СЧ о ь л
5/Ъ б
СЧ
1 4
СЧ В СЧ вЂ” 4
В О
1 о
° В л
4 1а о о л л
СЧ
LCl
° »
СЧ о
Ъ е ь
В Р В е 4 I
6 х е х о
И
Х о
44. х х
В":
„х
Р х
Ц о
v
3 у у е х (vy
Ви х
I х i»
Я
0l е х х е о х
r4 30 Ю о х х
f0
6j
3» о
Х ф !
3l ф
v о е
Ф р
Ф
t е х
В <б
1 31
3 Р е
I I=( о
В O !
В» о
I 1 I
Х I
1 I
I 1
1 3
I
I 1
IВ
1 I
I I
I (D I о о
Ю ь
vD о о л о ъО
I I I о о
Й е и о н е ф е и л о
Ch С»Ъ
С»Ъ Ю о
СЬ о л л
»- Ю
С»Ъ
Ц о е» !
Я й
00 С»Ъ
Ch 00 л Ю о
I I
СЧ о л л
Ю Ю о о
О Оо
° Ю о о о о о съ л о
o o а в
Ю л о о с о л° Ю сп о о о л л л о
I
В
>3 Х е х
3vo
ы.
1 д (хм
ВщХ х
1147705
Таблица 2
Шликер
Керамические пленки
Образец составов
Число заКоэффициент уплотнения, густеваемости
0,47
2580
1,00
0,98
0,98
2540
0,48
1,00
0,98
0,98
0,99
0 49
2590
1,02
0,99
0,45
2280
1 ° 02
0,98
0,88
0,98
1,00
0 ° 46
2360
0,87
0,44
0,98
1,00
0,84
2270
Аналог
2350
0,93
0,45
0,99
1,01
Прототип
4 и 5 — запредельные составы
Таблица 3
Шликер состава Базовый
1 I. L. Прототип
Показатели
Коэффициент равноплотности керамической отливки, доли единицы 0,98 0,98 0,99 0,88 0,87
0,72 0,93
Выход годных изделий, X: после 1-го обжига
95 после 2-ro обжига
86 после механической обработки
60 конечный (общий) 26
Класс чистоты полированной поверхности 14 14 14 12-.13 12-13
13-14 12-13
Составитель Д, Иванов
Редактор Л. Авраменко Техред Л.Мартяшова КорректорВ. Бутяга
Заказ 1491/23 Тираж 605 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4
Коэффициент устойчивости
Коэффициент равноплотности, д.е.
99 98 100 96 95
88 87 89 80 81
64 65 67 50 53
46 46 48 29 33
Кажущаяся плотность, кг/м
