[发明专利]一种低介低温共烧陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种低介低温共烧陶瓷材料及其制备方法，采用硅酸盐玻璃粉和金属氧化物添加剂进行混合方法进行制备；所述的硅酸盐玻璃粉按重量份数计包括以下原料：SiO₂50‑70份，Na₂CO₃4‑10份，Al₂O₃6‑15份，P₂O₅5‑15份，MoO₃3‑10份，K₂CO₃2‑3份和CaCO₃8‑15份；所述的金属氧化物添加剂由三氧化二铝、二氧化钛和二氧化锆等氧化物中的两种或两种以上组成。本发明提高的一种低介共烧非晶态LTCC瓷料，介电常数在4.1~7.6范围内且其烧结温度850‑900℃，具备与贱金属低温共烧特性。

技术领域

本发明涉及一种低介低温共烧陶瓷材料及其制备方法，属于特种功能无机非金属材料领域。

背景技术

电子元器件及相关材料是国际高新技术领域最活跃的研究前沿和创新热点之一。围绕”“4G/5G时代的新型元器件发展与挑战”主题，世界各国纷纷将科技创新作为战略举措，大力发展新材料及其相关功能电子元器件，以抢占未来通信科技和产业发展的制高点。相关领域的生产厂家，如风华高科、顺络电子、宇阳科技、太阳诱电、京瓷、村田电子等企业在5G通讯中的应用的陶瓷介质方面已经先后进行了大量的研发和技术支持。其中，利用低温共烧陶瓷(LTCC)制备片式无源集成器件和模块，开发具有优良的高频、高Q特性的LTCC粉体是当前5G通讯中最关键的一环。

介电常数是LTCC材料重要性能之一。要求介电常数在2～20000范围内系列化以适用于不同的工作频率。例如，相对介电常数为3.8的基板适用于高速数字电路的设计；相对介电常数为6～80的基板可很好地完成高频线路的设计；相对介电常数高达20000的基板，则可以使高容性器件集成到多层结构中。一般的微波介电陶瓷，其烧结温度在1100～1600℃的范围内，且只能采用高成本的贵金属作为电极；而为了降低电子元器件的成本，采用低温烧结和低成本的贱金属电极是当前的重要课题。因现有的贱金属电极烧结温度在900℃以下，为了使电极与陶瓷基板可以共烧结，需开发出烧结温度在900℃以下的陶瓷材料。但是，在已经大规模使用的低介电常数的LTCC基板材料中，大批量产业化的材料组成和技术全部为国外厂商所垄断，急需开发出具有自主化产权的低介LTCC材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低介低温共烧陶瓷材料及其制备方法，属于介电常数在4.1～7.6范围内的LTCC陶瓷体系，其烧结温度850-900℃，具备与贱金属低温共烧特性。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种低介低温共烧陶瓷材料，其特征在于由以下重量百分比的原材料组成：硅酸盐玻璃粉90-95％和金属氧化物添加剂5-10％；所述的硅酸盐玻璃粉按重量份数计包括以下原料：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；所述的金属氧化物添加剂由三氧化二铝、二氧化钛和二氧化锆等氧化物中的两种或两种以上组成。