[發明專利]一種低介電常數LTCC材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910570612.7
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110436894B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 洪國志;聶敏;劉劍
• 申請（專利權）人: 深圳順絡電子股份有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/14;C03C3/089
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 劉莉

本發明提供一種低介電常數LTCC材料及其制備方法，所述低介電常數LTCC材料按照以下各組分的質量百分比稱量后制備而成：35％～60％的納米級陶瓷粉和40％～65％的鋇玻璃粉；其中所述鋇玻璃粉包括以下質量百分比的各組分：12％～15％的B₂O₃、48％～50％的SiO₂、7％～15％的BaO、13％～15％的CaO、2％～7％的TiO₂和8％～13％的SrO。本發明的低介電常數LTCC材料同時具有低介電常數、低介電損耗、高抗彎強度和低燒結溫度的優點，可作為LTCC基板、濾波器、天線、耦合器等微波元器件應用。

技術領域

本發明涉及到電子陶瓷材料技術及其制造領域，尤其涉及一種低介電常數LTCC材料及其制備方法。

背景技術

近年來，低溫共燒陶瓷技術(Low temperature cofired ceramic，LTCC)是一種先進的三維立體組裝集成技術，是未來電子元件集成化的首選方式。。

低溫燒結陶瓷材料是LTCC材料領域中的最重要的分支，其主要應用在各種LTCC基板和集成器件中，而介電常數根據需求從10～100有較多應用和研究，但隨著微波通信技術和雷達系統的發展，微波通訊頻率的高頻化和傳輸速率的提高促進了低介電常數的新型LTCC材料的研發。

發明內容

本發明提出一種低介電常數LTCC材料及其制備方法，其同時具有低介電常數、低介電損耗、高抗彎強度和低燒結溫度的優點。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種低介電常數LTCC材料，按照以下各組分的質量百分比稱量后制備而成：35％～60％的納米級陶瓷粉和40％～65％的鋇玻璃粉；其中所述鋇玻璃粉包括以下質量百分比的各組分：12％～15％的B₂O₃、48％～50％的SiO₂、7％～15％的BaO、13％～15％的CaO、2％～7％的TiO₂和8％～13％的SrO。

優選地，所述鋇玻璃粉中還包括如下質量百分比的各組分中的至少一種：0＜K₂O≤7％、0＜ZrO₂≤2％、0＜Na₂O≤2％、0＜MgO≤2％。

優選地，所述納米級陶瓷粉的粒徑在100nm～150nm之間。

優選地，所述納米級陶瓷粉為納米Al₂O₃或納米SiO₂。

一種所述的低介電常數LTCC材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：按所述鋇玻璃粉中各組分的質量百分比計算稱重各組分，依次進行混合、熔煉、淬冷、研磨、烘干過篩；

S2：按照質量百分比稱取35％～60％的納米級陶瓷粉和40％～65％的步驟S1制備得到的所述鋇玻璃粉，然后混合、烘干，并將烘干所得的粉料造粒，壓制成型，然后燒結得到低介電常數LTCC材料。

優選地，所述步驟S1中的混合為干式均勻混合。

優選地，所述步驟S1中的熔煉是在1100℃～1300℃下進行，并保溫1～3h。

優選地，所述步驟S1中的淬冷具體為：將熔煉后的玻璃液倒入20～35℃的去離子水中進行淬冷。

優選地，所述步驟S1中的研磨和烘干過篩具體為：將淬冷后的玻璃、去離子水和研磨球加入研磨罐中進行磨細研磨，并烘干過30目或60目篩。