[發(fā)明專利]V基低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310029387.9
• 申請(qǐng)日: 2013-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103030394A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳秀麗;賀芬;周煥福;陳杰;苗雁冰;王瑋;方亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/495
• 分類號(hào): C04B35/495;C04B35/622
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子陶瓷及其制造領(lǐng)域，涉及一種新型微波介質(zhì)陶瓷材料，尤其是一種V基低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著微電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，移動(dòng)通信和便攜式終端設(shè)備的小型化、便攜式、多功能、數(shù)字化及高可靠性、高性能方面的需求，進(jìn)一步推動(dòng)了電子元件日益向微型化、集成化和高頻化的方向發(fā)展，這就要求基板能滿足高傳播速度、高布線密度和大芯片封裝等要求。低溫共燒陶瓷LTCC（Low?Temperature?Co-fired?Ceramics）是一種用于實(shí)現(xiàn)高集成度、高性能電路封裝的技術(shù)。與其它集成技術(shù)相比，LTCC陶瓷材料具有優(yōu)良的高頻、高Q特性和高速傳輸特性；使用高電導(dǎo)率的金屬（Ag、Cu等）作為導(dǎo)體材料，有利于提高電路系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)；制作層數(shù)很多的電路基板，減少連接芯片導(dǎo)體的長(zhǎng)度與接點(diǎn)數(shù)，并可制作線寬小于50μm的細(xì)線結(jié)構(gòu)電路，實(shí)現(xiàn)更多布線層數(shù)；能集成的元件種類多，參量范圍大，易于實(shí)現(xiàn)多功能化和提高組裝密度；可適應(yīng)大電流及耐高溫特性要求；具有良好的溫度特性；易于實(shí)現(xiàn)多層布線與封裝一體化結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步減小體積和重量，提高可靠性、耐高溫高濕性，可以應(yīng)用于惡劣環(huán)境；采用非連續(xù)式的生產(chǎn)工藝，便于基板燒成前對(duì)每一層布線和互連通孔進(jìn)行質(zhì)量檢查，有利于提高多層基板的成品率和質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，降低成本。因此LTCC陶瓷基板材料有著極廣的應(yīng)用前景。

現(xiàn)有的LTCC基板材料大部分都是以Al₂O₃為基礎(chǔ)，通過(guò)加入低熔點(diǎn)玻璃相以降低其燒結(jié)溫度，該類材料由于摻雜了大量的玻璃相，從而導(dǎo)致性能相對(duì)較低，因此，探索適用于LTCC技術(shù)、微波性能優(yōu)異、能與銀電極共燒、化學(xué)組成和制備工藝簡(jiǎn)單的新型微波介質(zhì)陶瓷基板材料具有極其重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有LTCC技術(shù)中的不足，提供一種V基低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料及其制備方法，該低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料從LTCC低溫共燒的角度出發(fā)，在LiMg₄V₃O₁₂體系中通過(guò)摻雜少量低熔點(diǎn)的燒結(jié)助劑，其燒結(jié)溫度可成功將至900℃左右，同時(shí)保持優(yōu)異的微波性能。

本發(fā)明公開(kāi)了一種V基低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料，由重量百分比為99~100%的LiMg₄V₃O₁₂和0~1%的低熔點(diǎn)物質(zhì)組成：其中低熔點(diǎn)物質(zhì)為Bi₂O₃、B₂O₃和BaCu(B₂O₅)中的一種。

制備上述低溫?zé)Y(jié)V基LTCC微波介質(zhì)陶瓷材料的步驟如下：

(1)?首先將Li₂CO₃、MgO和NH₄VO₃按摩爾比Li₂CO₃:?MgO:?NH₄VO₃?=0.5:4:3配制成主粉體。

(2)將步驟（1）配制好的主粉體混合均勻，按照主粉體與酒精的重量比為1：1向主粉體中加入酒精，采用濕磨法混合4～8小時(shí)，取出后在120～140℃下烘干，烘干后壓制成塊狀，然后以5℃/min的升溫速率將壓制的塊狀主粉體由室溫升至800℃~850℃并在此溫度下保溫2～6小時(shí)，制成燒塊，即合成主晶相。

(3)?將步驟（2）制成的燒塊粉碎，進(jìn)行4～8小時(shí)球磨，放入烘爐內(nèi)烘干后加入重量百分比為0~1%的Bi₂O₃、B₂O₃或BaCu(B₂O₅)，配成粉料，按照粉料與酒精的體積比為1：1向粉料中加入酒精，放入尼龍罐中球磨6小時(shí)后取出，放入烘爐內(nèi)在120～140℃下烘干，造粒后壓制成小圓片，于500～600℃排膠，隨爐冷卻后得到瓷料，再將瓷料在900～950℃下燒結(jié)4小時(shí)即得到低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷材料。

所述Li₂CO₃、MgO和NH₄VO₃為分析純。