[發明專利]摻氟硅鋁玻璃基低溫共燒陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200810056019.2
• 申請日: 2008-01-11
• 公開（公告）號: CN101215157A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 周濟;王睿;趙宏杰
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C04B35/14
• 分類號: C04B35/14;C04B35/553;C04B35/622
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 張燕慧

技術領域

本發明屬于電子陶瓷材料領域，尤其涉及一種摻氟硅鋁低溫共燒玻璃陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

近年來，在半導體技術飛速發展的帶動下，電子元器件不斷向小型化、集成化和高頻化方向發展。選擇適當的能與銀等導電材料在不超過900℃的溫度下低溫共燒的陶瓷，從而制作多層元件或把無源器件埋入多層電路基板中，成為上述趨勢的必然要求，作為無源集成元件主要介質材料的低溫共燒陶瓷也因此成為一種重要的發展趨勢。

目前，低溫共燒陶瓷LTCC(Low?Temperature?Co-fired?Ceramic)材料主要是將適量燒結助劑(低熔點氧化物或低熔點玻璃)引入介質陶瓷系統后，利用液相燒結機制促進材料的致密化。

例如，在BaO-TiO₂-WO₃體系中加入ZnO-B₂O₃-SiO₂玻璃等可使燒結溫度下降至1000℃(JP10294020-A)，在CaZrO₃-SrTiO₃體系中加入SiO₂-B₂O₃體系玻璃可使燒結溫度低1000℃，但燒結助劑降低燒結溫度的能力是有限的，而且過量的燒結助劑還會影響器件的性能，如增大介電損耗等。為了獲得燒結溫度更低、介電性能更好控制的電子陶瓷材料，人們把注意力投向了易實現低溫燒結的陶瓷材料體系上，如Bi-Zn-Nb-O體系??(FR2845685-A1)、Zr-Ti-Zn-O體系(US2003116891-A1，US6762142-B2)、ZnNb₂O₆和ZnTa₂O₆固溶體或MgNb₂O₆和MgTa₂O₆(US5756412-A，KR98001965-A；KR99008479-A；KR203515-B1)、Zn-Nb-O體系(JP7169330-A)、ZnTiO₃(CN1773631，WO2005085154-A1)、(Ba_1-xSr_x)₄LiNb_3-yTayO₁₂(CN1793004)、BaNd_2+xTi₅O_14+1.5x(CN1634800)、Ba-Ti-Ge-Si(JP2000239061-A)、Li_2+xNb_3xTi_1-4xO₃(CN1821171和CN1915904)、Zn_(1-x)Nb₂O_6-xTiO₂(KR29499/98)、Bi(Nb_1-xV_x)O₄(CN1793035)、Bi₃XZn_2(1-X)Nb_2-XO₇(CN1089247，CN1107128)、(Bi_3xZn_2-3x)(Zn_x-y/3Nb_2-x-2y/3Ma_y)O₇和(Bi_3xZn_2-3x)(Zn_xNb_2-x-yMb_y)O₇，其中Ma＝Sn⁴⁺、Zr⁴⁺，Mb＝Sb⁵⁺、Ta⁵⁺、Mo⁵⁺(CN1431166)、(Bi_3xM_2-3x)(Zn_xNb_2-x)O₇，其中，M為Zn²⁺，Ca²⁺，或Cd²⁺，或Sr²⁺(CN1792999)等等。這些材料體系本身燒結溫度低，一般在950～1150℃，摻入少量玻璃或低熔點的氧化物(如Bi₂O₃、ZnO、CuO、V₂O₅等)可實現900℃左右低溫燒結。