[發明專利]一種低溫共燒陶瓷生帶材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810328687.X
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN110372221A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 李自豪;蘭開東
• 申請（專利權）人: 上海晶材新材料科技有限公司
• 主分類號: C03C14/00
• 分類號: C03C14/00;C03B19/06;C03C10/00;C03C6/04;C04B35/58;C04B35/01;C04B35/626
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本發明公開了一種低溫共燒陶瓷生帶材料及其制備方法，所述的低溫共燒陶瓷生帶材料由45~52wt%無機材料成分，以及48~55wt%有機材料成分組成。其中，無機材料由CaO?B₂O₃?SiO₂(CBS)微晶玻璃和CaB₂Si₂陶瓷、CaB₂O₄陶瓷組成；有機材料由溶劑、分散機、粘結劑和增塑劑組成。與現有材料相比，本發明制備工藝簡單，成本較低。此材料在5.1GHz的條件下，測得平板介電常數為5.9~6.8，損耗角正切小于0.0011；與金、銀電極共燒匹配性好；在XY軸上的燒結收縮率為14~16%。

技術領域

本發明涉及一種低溫共燒陶瓷生帶材料及其制備方法，屬于電子陶瓷基板材料及其制造領域。

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，因此制備多層元件或把無源器件埋入多層電路中，成為上述趨勢的必然。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，作為電路基板材料，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800~900℃燒結，從而制成低溫共燒陶瓷基板。

與其他材料相比，LTCC材料具有著無可替代的技術優勢，但在制備LTCC基板的制備和成型中，仍然有一些關鍵技術和工藝需要進一步探索和研究，比如流延成型中，生帶表面的裂紋，粗糙度，都會直接關系到所制備的生帶是否可以正常使用，而上述問題與流延漿料中的無機、有機成分有直接的關系。

發明內容

本發明從LTCC實際應用出發，提供一種低介電常數、低損耗、同時可以與金、銀電極共燒的低溫共燒陶瓷生帶材料及其制備方法。所述低溫共燒陶瓷生帶材料的組分包括45~52wt%的無機材料成分，以及48~55wt%的有機材料成分。其中所述的無機材料成分包括80~86wt%CaO-B₂O₃-SiO₂(CBS)微晶玻璃和14~20wt%的CaB₂Si₂陶瓷、CaB₂O₄陶瓷；所述的有機材料成分包括溶劑、分散機、粘結劑和增塑劑。所述溶劑為醇-酮混合溶劑。

本發明在制備低溫共燒陶瓷生帶流延漿料中選用的醇-酮混合溶劑，沸點較低，易揮發，而且與粘結劑有較好的溶解性，流延成型效果較佳。所述的低溫共燒陶瓷生帶，表面光潔，厚度均勻，可較好地與金、銀電極在830~900℃匹配共燒。而且本發明中，可通過調整所述的CaO-B₂O₃-SiO₂(CBS)微晶玻璃與CaB₂Si₂陶瓷、CaB₂O₄陶瓷的質量比，進而調整低溫共燒陶瓷生帶的介電性能以及燒結溫度。

較佳地，所述的CBS微晶玻璃含有31~33wt%CaO、23~25wt%B₂O₃、44~47wt%SiO₂、3~6wt%ZrO₂、4~6wt%Li₂O。

較佳地，所述有機材料成分，各個有機成分的含量，均為與無機材料的質量百分比，其中溶劑70~90%，分散劑2~4%，粘結劑8~14%，增塑劑6.5~9.5%。。其中溶劑中，酮所占的重量百分比為30~40wt%。

較佳地，所述混合溶劑中酮為丙酮、2-戊酮、丁酮的一種或兩種；醇為乙醇，異丙醇，正丁醇，正戊醇的一種或兩種。