[發明專利]一種Si-O-C陶瓷柔性基板的制備方法

有效

• 申請號: 201710061248.2
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN106631080B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 李思維;徐浩南;陳立富;李永財;涂惠彬;湯明
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/56;C04B35/622
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

一種Si?O?C陶瓷柔性基板的制備方法，涉及陶瓷基板。將連續無機纖維平紋布裁剪，形成樣品A；將樣品A平鋪于平板上，密封，抽真空得樣品B；將有機硅樹脂溶于溶劑中，得有機硅樹脂溶液C；在保持樣品B一端抽真空的狀態下，用導管導入有機硅樹脂溶液C，浸潤纖維布，浸潤后，將連通樹脂的一端封閉，形成樣品D；對樣品D抽真空，使溶劑揮發，直至樹脂定型，停止抽真空，得板狀固體E，再置于鼓風烘箱中，升溫，有機硅樹脂于熱空氣中的氧氣反應，發生交聯，形成Si?O?Si鍵，得交聯產物F；將交聯產物F置于管式爐中，升溫，冷卻至室溫，得熱解產物G，即為Si?O?C陶瓷柔性基板。

技術領域

本發明涉及陶瓷基板，尤其是涉及一種Si-O-C陶瓷柔性基板的制備方法。

背景技術

近年來，集成電路產業在我國飛速發展。其中，基板材料是連接與支撐電子器件的重要材料。其性能的好壞決定了集成電路的性能、質量和制造水平(曾小亮,孫蓉,于淑會,許建斌,汪正平.電子封裝基板材料研究進展及發展趨勢[J].集成技術,2014,3(6):76-83)。我國目前已在基板材料制備與技術方面取得巨大進展。然而，我國先進電子產品制造企業與國外企業存在較明顯的差距，高端基板材料大多依賴進口。

傳統基板材料主要分為陶瓷基板、金屬基板和有機基板。近年來，柔性電子技術，特別是可穿戴電子技術的興起與迅速發展，引起全世界的廣泛關注(李學通，仝洪月，趙越，杜鳳山，柔性電子器件的應用、結構、力學及展望[J].力學與實踐,2015,37(3):295-301)。柔性電子器件的主要特點是將電子元件安裝在柔性基板上，形成重量輕、厚度薄、柔軟可彎曲(變形可回復)的特殊電路，用于柔性顯示(Yu CJ,Zhang YH,Cheng DK,et al.All-elastomeric,strain-responsive thermochromic color indicators.Small,2014,10(7):1266-1271)、柔性電池(Baca AJ,Yu KJ,Xiao JL,et al.Compact monocrystallinesilicon solar modules with high voltage outputs and mechanically flexibledesigns.Energy&Environmental Science,2010,3:208-211)、生物傳感(Kim DH,Viventiet J,Amsden JJ,et al.Dissolvable films of silk fibroin for ultrathinconformal bio-integrated electronics.Nature Material,2010,9(6):511-517)等新興高科技電子行業。柔性基板目前采用的材料均為有機塑料，如聚酰亞胺、聚醚醚酮等。有機材料具有易于加工成型、強度高、化學穩定性好等突出優勢，但是存在的主要問題是導熱率低(散熱慢)、耐熱性差。導熱率的弊端可通過引入BN(Harada M,Hamaura N,Ochi M,etal.Thermal conductivity of liquid crystalline epoxy/BN filler compositeshaving ordered network structure[J].Composites Part B-Engineering,2013,55:306-313.)、氧化鋁(Zhang S,Ke Y,Cao X,et al.Effect of Al₂O₃fibers on the thermalconductivity and mechanical properties of high density polyethylene with theabsence and presence of compatibilizer[J].Journal of Applied Polymer Science,2012,124(6):4874-4881.)、碳納米管(Choi S,Im H,Kim J.Flexible and high thermalconductivity thin films based on polymer:Aminated multi-walled carbonnanotubes/micro-aluminum nitride hybrid composites[J].Composites Part A-Applied Science and Manufacturing,2012,43(11):1860-1868.)等導熱填料進行改善。因此，耐熱性能差是制約有機基板應用的主要問題之一。當電子器件的電路進行制造、焊接、修復等操作時，往往處于300℃以上的短時高溫狀態；另外，某些器件要求工作環境處于長時高溫。受到高分子材料特性的限制，目前的有機基板還不能滿足高溫工作的要求。