[發明專利]一種低介電常數陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010598569.8
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111635226B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 張軍志;楊和成;羅昌宸
• 申請（專利權）人: 廈門松元電子股份有限公司
• 主分類號: H01B3/12
• 分類號: H01B3/12;C04B35/453;C04B35/622;C04B35/63
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 郭福利

1.一種低介電常數陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述低介電常數陶瓷材料包括主材和改性添加物，所述主材的化學式為Zn_xSiO₄·y(Al₂O₃·0.05TiO₂)，其中1.2x2.5，0y0.25；所述主材在所述低介電常數陶瓷材料中所占的質量分數為97～99wt％；所述改性添加物在所述低介電常數陶瓷材料中所占的質量分數為1～3wt％；

其中，所述改性添加物選自BaCO₃、SrCO₃、Nb₂O₅、Ce₂O₃、NiO、Mg(OH)₂、CaCO₃、ZrO₂和TiO₂中的一種或幾種；

其中，各個所述改性添加物在所述低介電常數陶瓷材料中所占的質量分數范圍是：BaCO₃為0～0.1％，SrCO₃為0～0.3％，Nb₂O₅為0.3～1.5％，Ce₂O₃為0～0.2％，NiO為0～0.1％，Mg(OH)₂為0～0.1％，CaCO₃為0～0.8％，ZrO₂為0～0.1％，TiO₂為0.4～1.6％；

其中，所述低介電常數陶瓷材料的制備包括以下步驟：

S1，固相法合成Zn_xSiO₄：將氧化鋅、二氧化硅按配比置于球磨機中，加水混合均勻，進行濕法球磨，再在空氣氣氛中950℃～1150℃的溫度范圍煅燒2～4小時，得到Zn_xSiO₄；

S2，固相法合成Al₂O₃·0.05TiO₂：將氧化鋁及二氧化鈦按配比置于球磨機中，加水混合均勻，進行濕法球磨，再在空氣氣氛中1250℃～1350℃的溫度范圍煅燒1～2小時，得到Al₂O₃·0.05TiO₂；

S3，將步驟S1獲得的Zn_xSiO₄、步驟S2獲得的Al₂O₃·0.05TiO₂以及改性添加物按配方要求一并置于球磨機中，加水進行濕法球磨，經過均勻化處理，然后把球磨好的物料進行干燥，獲得粉末態的所述低介電常數陶瓷材料；

S4，在步驟S3得到的粉末態的所述低介電常數陶瓷材料中加入粘合劑、增塑劑、分散劑，球磨1～2小時，獲得漿料，再干燥后獲得粉料，將粉料壓制成生坯；

S5，排膠：將生坯置于500℃～650℃中，保溫16～32小時，得到坯體；

S6，燒結：排膠后的坯體，在空氣氣氛中，1240～1290℃內保溫3～5小時；

S7，退火：燒結后，在950℃～1050℃范圍內，保溫2～3小時，得到成型的低介電常數陶瓷材料。

2.根據權利要求1所述的低介電常數陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中，球磨后的物料粒徑為0.5-1.0um。

3.根據權利要求1所述的低介電常數陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述粘合劑為聚乙烯醇，所述增塑劑為聚乙二醇，所述分散劑為羧酸銨鹽。

4.根據權利要求1所述的低介電常數陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟S5的排膠過程，升溫速度小于10℃/小時。

5.根據權利要求1所述的低介電常數陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟S6的燒結過程，升溫速度為150℃～200℃/小時。