[發明專利]一種陶瓷基板材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011476091.8
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112500031A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 盧儒;朱涼偉;劉廣林
• 申請（專利權）人: 晟大科技（南通）有限公司
• 主分類號: C04B26/32
• 分類號: C04B26/32;H01P1/20;B29C67/24
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種陶瓷基板材料及其制備方法和應用，所述陶瓷基板材料按照重量百分比包括如下組分：陶瓷粉65?95％、MQ硅樹脂?硅橡膠的嵌段共聚物3?30％和添加劑1?10％。所述陶瓷基板材料兼具高硬度和高韌性的特點，且既耐高溫又耐低溫，能用于制作大面積的電路板。

技術領域

本發明涉及移動通信技術領域，尤其涉及一種陶瓷基板材料及其制備方法和應用。

背景技術

濾波器是移動通信中進行信號傳輸頻率選擇的關鍵器件，是保障信號能在特定的頻帶上傳輸，消除頻帶間相互干擾的關鍵材料。陶瓷基板是濾波器的關鍵材料，其散熱性能、載流能力、絕緣性、熱膨脹系數等都要優于玻纖PCB板材。陶瓷基板也有其顯著的缺點，易碎，使得其只能制作小面積的電路板。

CN103951983A公開了一種高導熱耐高溫聚硅氧烷陶瓷復合材料及其制法和應用，其公開的復合材料由以下組分組成：100質量份乙烯基聚硅氧烷、20-100質量份乙烯基甲基MQ硅樹脂、0-0.5質量份抑制劑、0.05-0.5質量份貴金屬有機化合物催化劑、3-30質量份硼吖嗪和/或硼吖嗪衍生物、0-5質量份甲基含氫硅油和50-150質量份高導熱陶瓷粉體。其公開的高導熱耐高溫聚硅氧烷陶瓷復合材料導熱系數高，彈性好，防水防潮、絕緣、減震；耐高溫老化性能優異，在航空、航天、電子、電氣以及通信照明等領域中具有廣闊的應用前景。但是其公開的聚硅氧烷陶瓷復合材料制備復雜，在移動通信領域尤其是濾波器中的應用十分局限。

CN107698270A公開了一種原位合成非晶態SiOC納米線增強陶瓷型芯的方法，其公開的方法是將陶瓷粉末與硅樹脂粉末進行球磨混合，得到所需的混合粉料，將粉料壓制成型，得到多孔的陶瓷素坯，接著在大氣環境下進行固化處理，將固化后的樣品在氣氛燒結爐中進行燒結處理，整個燒結過程使用流通的氮氣氣氛保護，最終獲得非晶態SiOC納米線增強的陶瓷型芯材料。其公開的陶瓷型芯材料是以硅樹脂作為粘結劑和先驅體，采用陶瓷粉料作為基體，具有優異室溫和高溫性能。其公開的制備工藝簡單，可操作性強，生產周期短，成本低廉。但是該陶瓷型芯材料的研究重點在于其增強性能，而忽略了陶瓷粉料制品的脆性，限制了其進一步發展。

因此，開發一種兼具高硬度和高韌性的特點，能用于制作大面積的電路板的陶瓷基板材料至關重要。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種陶瓷基板材料及其制備方法和應用，所述陶瓷基板材料兼具高硬度和高韌性的特點，且既耐高溫又耐低溫，能用于制作大面積的電路板。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種陶瓷基板材料，所述陶瓷基板材料按照重量百分比包括如下組分：陶瓷粉65-95％、MQ硅樹脂-硅橡膠的嵌段共聚物3-30％和添加劑1-10％。

本發明所述陶瓷基板材料具有如下優勢：

(1)本發明所述陶瓷基板材料通過陶瓷粉和MQ硅樹脂-硅橡膠的嵌段共聚物之間的協同作用，其中，陶瓷粉作為基體材料具有很高的硬度；MQ硅樹脂-硅橡膠的嵌段共聚物中的嵌段硅橡膠具有優異的韌性，除此之外，硅橡膠獨特的耐高溫和耐低溫性能，拓寬了所述陶瓷基板材料應用范圍；MQ硅樹脂是由含有四官能度硅氧烷鏈節(Q)的有機硅化合物與含有單官能度硅氧烷鏈節(M)的有機硅化合物進行共水解-縮聚反應生成的三維核-殼結構的聚硅氧烷，質地硬而脆，玻璃化轉變溫度范圍較寬，可以作為補強材料彌補了體系由于使用硅橡膠損失的強度，同時，硅橡膠和MQ硅樹脂還具有優異的耐老化性，因此通過陶瓷粉和MQ硅樹脂-硅橡膠的嵌段共聚物的相互配合使得所述陶瓷基板材料兼具高硬度、高韌性、耐高溫和耐低溫的優良性能，可以用于制作大面積的電路板，使用效果良好。

(2)MQ硅樹脂-硅橡膠的嵌段共聚物在陶瓷基板材料中的質量百分比為3-30％，MQ硅樹脂-硅橡膠的嵌段共聚物占比過低不足以對陶瓷粉的固有缺陷進行有效彌補，MQ硅樹脂-硅橡膠的嵌段共聚物占比過重，則顯著弱化陶瓷基板的導熱性能和高溫性能。