[发明专利]一种LTCC用陶瓷基板及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种LTCC用陶瓷基板及其制备方法和应用，本发明提供的LTCC用陶瓷基板，其制备原料包括ZrO₂、SiO₂、ZnO和B₂O₃；ZrO₂和SiO₂的质量比为2～10：1；ZnO和B₂O₃的质量比为1：1～5；SiO₂和ZnO的质量比为2.5～4:1。上述配比的制备原料制得的浆料能够满足3D打印对浆料的要求，因此可借助3D打印法制备得到尺寸精准、结构复杂的LTCC用陶瓷基板。本发明还提供了上述LTCC用陶瓷基板的制备方法和应用。

技术领域

本发明涉及LTCC用陶瓷技术领域，尤其是涉及一种LTCC用陶瓷基板及其制备方法和应用。

背景技术

随着现代信息技术的飞速发展,对电子产品的小型化、便携化、多功能、高可靠和低成本等方面提出了越来越高的要求。

低温共烧陶瓷技术(Low Temperature Co-fired Ceramic,LTCC)是近年来兴起的一种令人瞩目的多学科交叉的整合组件技术，简单来说，该技术根据预先设计的结构，将电极材料、基板、电子器件等在900℃以下一次烧成，是一种用于实现低成本、高集成、高性能的电子封装技术。因其优异的电子、热机械特性已成为未来电子元件集成化、模组化的首选方式。

但是现有的LTCC用陶瓷基板的尺寸精度较差，更难以获取结构复杂的陶瓷基板。

LTCC用陶瓷基板采用厚膜材料，同时直写打印作为3D打印的形式之一，适合新材料及新结构的开发，是打印多组分复合材料的重要方法。目前，采用该方法制备智能材料及结构、软体机器人、柔性电子等得到了广泛应用，但是传统LTCC用陶瓷基板的制备原料通常不能直接用于3D打印，进一步的不能借助3D打印形成尺寸精准、结构复杂的LTCC用陶瓷基板。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种LTCC用陶瓷基板，其制备原料能够满足3D打印对原料的要求，因此可借助3D打印法制备得到尺寸精准、结构复杂的LTCC用陶瓷基板。

本发明还了上述LTCC用陶瓷基板的制备方法。

本发明还了上述LTCC用陶瓷基板的应用。

根据本发明的第一方面实施例，提出了一种LTCC用陶瓷基板，所述LTCC用陶瓷基板的制备原料包括ZrO₂、SiO₂、ZnO和B₂O₃；

所述ZrO₂和SiO₂的质量比为2～10：1；

所述ZnO和B₂O₃的质量比为1：1～5；

所述SiO₂和ZnO的质量比为2.5～4.0:1。

根据本发明实施例的LTCC用陶瓷基板，至少具有如下有益效果：

(1)采用特定比例的制备原料，本发明提供的LTCC用陶瓷基板可采用3D打印法制备(可形成稳定的浆料，且打印得到的LTCC用陶瓷基板性能较好)，所得LTCC用陶瓷基板的尺寸精度高(≤100μm)；且可在LTCC用陶瓷基板上形成复杂图案。

(2)ZnO等金属氧化物的熔点较高，所述LTCC用陶瓷基板的制备过程中难以成型，本发明采用的制备原料中添加了一定量的B₂O₃，具有提升所述制备原料加工性能的作用。