[發(fā)明專(zhuān)利]一種低介低溫共燒陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910163433.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109734428B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 堯中華;高標(biāo);賴(lài)東禹;劉韓星;郝華;曹明賀
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C04B35/14
• 分類(lèi)號(hào): C04B35/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 張秋燕

本發(fā)明公開(kāi)一種低介低溫共燒陶瓷材料及其制備方法，采用硅酸鹽玻璃粉和金屬氧化物添加劑進(jìn)行混合方法進(jìn)行制備；所述的硅酸鹽玻璃粉按重量份數(shù)計(jì)包括以下原料：SiO₂50?70份，Na₂CO₃4?10份，Al₂O₃6?15份，P₂O₅5?15份，MoO₃3?10份，K₂CO₃2?3份和CaCO₃8?15份；所述的金屬氧化物添加劑由三氧化二鋁、二氧化鈦和二氧化鋯等氧化物中的兩種或兩種以上組成。本發(fā)明提高的一種低介共燒非晶態(tài)LTCC瓷料，介電常數(shù)在4.1~7.6范圍內(nèi)且其燒結(jié)溫度850?900℃，具備與賤金屬低溫共燒特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低介低溫共燒陶瓷材料及其制備方法，屬于特種功能無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電子元器件及相關(guān)材料是國(guó)際高新技術(shù)領(lǐng)域最活躍的研究前沿和創(chuàng)新熱點(diǎn)之一。圍繞”“4G/5G時(shí)代的新型元器件發(fā)展與挑戰(zhàn)”主題，世界各國(guó)紛紛將科技創(chuàng)新作為戰(zhàn)略舉措，大力發(fā)展新材料及其相關(guān)功能電子元器件，以搶占未來(lái)通信科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點(diǎn)。相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)廠(chǎng)家，如風(fēng)華高科、順絡(luò)電子、宇陽(yáng)科技、太陽(yáng)誘電、京瓷、村田電子等企業(yè)在5G通訊中的應(yīng)用的陶瓷介質(zhì)方面已經(jīng)先后進(jìn)行了大量的研發(fā)和技術(shù)支持。其中，利用低溫共燒陶瓷(LTCC)制備片式無(wú)源集成器件和模塊，開(kāi)發(fā)具有優(yōu)良的高頻、高Q特性的LTCC粉體是當(dāng)前5G通訊中最關(guān)鍵的一環(huán)。

介電常數(shù)是LTCC材料重要性能之一。要求介電常數(shù)在2～20000范圍內(nèi)系列化以適用于不同的工作頻率。例如，相對(duì)介電常數(shù)為3.8的基板適用于高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)；相對(duì)介電常數(shù)為6～80的基板可很好地完成高頻線(xiàn)路的設(shè)計(jì)；相對(duì)介電常數(shù)高達(dá)20000的基板，則可以使高容性器件集成到多層結(jié)構(gòu)中。一般的微波介電陶瓷，其燒結(jié)溫度在1100～1600℃的范圍內(nèi)，且只能采用高成本的貴金屬作為電極；而為了降低電子元器件的成本，采用低溫?zé)Y(jié)和低成本的賤金屬電極是當(dāng)前的重要課題。因現(xiàn)有的賤金屬電極燒結(jié)溫度在900℃以下，為了使電極與陶瓷基板可以共燒結(jié)，需開(kāi)發(fā)出燒結(jié)溫度在900℃以下的陶瓷材料。但是，在已經(jīng)大規(guī)模使用的低介電常數(shù)的LTCC基板材料中，大批量產(chǎn)業(yè)化的材料組成和技術(shù)全部為國(guó)外廠(chǎng)商所壟斷，急需開(kāi)發(fā)出具有自主化產(chǎn)權(quán)的低介L(zhǎng)TCC材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種低介低溫共燒陶瓷材料及其制備方法，屬于介電常數(shù)在4.1～7.6范圍內(nèi)的LTCC陶瓷體系，其燒結(jié)溫度850-900℃，具備與賤金屬低溫共燒特性。

本發(fā)明為解決上述提出的問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：

一種低介低溫共燒陶瓷材料，其特征在于由以下重量百分比的原材料組成：硅酸鹽玻璃粉90-95％和金屬氧化物添加劑5-10％；所述的硅酸鹽玻璃粉按重量份數(shù)計(jì)包括以下原料：SiO₂ 50-70份，Na₂CO₃ 4-10份，Al₂O₃ 6-15份，P₂O₅ 5-15份，MoO₃ 3-10份，K₂CO₃ 2-3份和CaCO₃ 8-15份；所述的金屬氧化物添加劑由三氧化二鋁、二氧化鈦和二氧化鋯等氧化物中的兩種或兩種以上組成。