[發明專利]一種低溫共燒陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310463889.2
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103467099A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 李在映;楊曉戰;雒文博;劉明龍;江林
• 申請（專利權）人: 云南云天化股份有限公司
• 主分類號: C04B35/50
• 分類號: C04B35/50;C04B35/626
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明涉及電子器件技術領域，尤其涉及一種低溫共燒陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

現代移動通訊經過30年的發展，逐漸朝著小型化、集成化、高可靠性和低成本方向發展，因此對以微波介質陶瓷為基的微波電路元器件也提出了更高的要求。為滿足移動通信終端便攜化與微型化的要求，除了減小諧振電路的尺寸，高介電常數、高Q值和近零溫度的微波介質材料成為研究的熱點。

低溫共燒陶瓷（LTCC）技術是將低溫燒結陶瓷粉制成厚度精確而且致密的生瓷帶，在生瓷帶上利用激光打孔、微孔注漿、精密導體漿料印刷等工藝制出所需要的電路圖形，并將多個無源元件埋入其中，然后疊壓在一起，在900℃燒結，制成三維電路網絡的無源集成組件，也可制成內置無源元件的三維電路基板，在其表面可以貼裝IC和有源器件，制成無源/有源集成的功能模塊。低溫共燒陶瓷以其優異的電子、機械、電力特性等已成為多芯片組件集成化、模塊化的首選方式，廣泛用于基板、封裝及微波器件等領域。采用LTCC工藝制造微波元器件，需要微波介質材料能與高電導率的金屬電極Au、Cu、Ag等共燒。從經濟性和環境角度考慮，使用熔點較低的Ag、Cu等金屬作為電極材料最為理想。

為了滿足不同中心頻率、尺寸大小及電性能要求的微波器件對系列化材料的設計需要，迫切需要開發高介電常數的低溫共燒陶瓷材料。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種高介電常數的低溫共燒陶瓷材料。

有鑒于此，本發明提供了一種低溫共燒陶瓷材料，由以下組分組成：

67wt%～97wt%的陶瓷，3wt%～33wt%的助燒玻璃；

所述陶瓷由BaO、SrO、Nd₂O₃、Bi₂O₃與TiO₂組成；

所述助燒玻璃為Ba-B-Si玻璃、Bi-B-Si玻璃和Li-B-Si玻璃中的一種或多種。

優選的，所述BaO、SrO、Nd₂O₃、Bi₂O₃與TiO₂的摩爾比按照式（Ⅰ）中各元素的摩爾比確定；

Ba_xSr_(1-x)（Nd_yBi_（1-y））₂Ti₄O₁₂??（^Ⅰ）；

其中，0≤x≤0.3，0.79≤y≤0.92。

優選的，所述Ba-B-Si玻璃由20wt%～50wt%的氧化鋇、40wt%～75wt%的三氧化二硼與10wt%～20wt%的二氧化硅組成。

優選的，所述Bi-B-Si玻璃由30wt%～70wt%的三氧化二鉍、20wt%～45wt%的三氧化二硼與10wt%～25wt%的二氧化硅組成。

優選的，所述Li-B-Si玻璃由25wt%～45wt%的氧化鋰、45wt%～60wt%的三氧化二硼與10wt%～30wt%的二氧化硅組成。

本發明還提供了一種低溫共燒陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

將BaO、SrO、Nd₂O₃、Bi₂O₃與TiO₂混合，球磨后預燒，得到陶瓷燒塊，將所述陶瓷燒塊粉碎，得到陶瓷粉；

將BaO、Bi₂O₃與SiO₂混合，球磨后預燒，得到燒塊，將所述燒塊熔化后得到玻璃液滴，將所述玻璃液滴冷淬后粉碎，得到Ba-B-Si助燒玻璃粉；

將Bi₂O₃、B₂O₃與SiO₂混合，球磨后預燒，得到燒塊，將所述燒塊熔化后得到玻璃液滴，將所述玻璃液滴冷淬后粉碎，得到Bi-B-Si助燒玻璃粉；

將Li₂O、B₂O₃與SiO₂混合，球磨后預燒，得到燒塊，將所述燒塊熔化后得到玻璃液滴，將所述玻璃液滴冷淬后粉碎，得到Li-B-Si助燒玻璃粉；

將所述Ba-B-Si助燒玻璃粉、Bi-B-Si助燒玻璃粉與Li-B-Si助燒玻璃粉中的一種或多種與所述陶瓷粉混合，得到低溫共燒陶瓷材料。