[发明专利]低温共烧陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保节能的低温共烧陶瓷材料及其制备方法，特别涉及一种低温共烧陶瓷及其制备方法。

背景技术

低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic，LTCC)技术是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制成所需要的电路图形，并将多个被动组件(如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器等)埋入多层陶瓷基板中，然后叠压在一起，内外电极可分别使用银、铜、金等金属，在900℃下烧结，制成三维电路网络的无源集成组件，也可制成内置无源元件的三维电路基板，在其表面可以贴装IC和有源器件，制成无源/有源集成的功能模块。由于LTCC具有优异的性能，它已被成功地用于集成电路封装，多芯片模块(MCM)，微电子机械系统(MEMS)，各种片电感、片式电容、片式变压器、片式天线、LED基座的制造等，应用领域涉及LED封装，移动通信，汽车电子，医疗电子，航空航天和军事电子等。

低温共烧陶瓷材料由于上述用途，其物理化学性能尤为重要；现有技术中，低温共烧陶瓷的瓷粉和瓷带规格型号较多；但是，具有较好的通用性和稳定性的产品并不多见；较好的为用蓝色瓷粉制备的瓷带，但是由于其瓷粉成分中含有大量的铅元素，对环境危害极大，而且含有一定量的铷元素，制作工艺较为复杂，原材料成本较高，比如杜邦951系列瓷带。

因此，需要一种低温共烧陶瓷材料的制备方法，具有较为简单的工艺过程，制作成本较低，所制得的产品为低温共烧陶瓷，性能稳定且在使用时具有较好的通用性，可应用于涵盖范围较广的领域，并不含有铅等对环境有害的元素和铷等高成本原材料，具有较好的环保性和经济性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种低温共烧陶瓷及其制备方法，具有较为简单的工艺过程，制作成本较低，所制得的产品为低温共烧陶瓷，性能稳定且在使用时具有较好的通用性，可应用于涵盖范围较广的领域，并不含有铅等对环境有害的元素和铷等高成本原材料，具有较好的环保性和经济性。

本发明的低温共烧陶瓷，按重量份包括下列组分：改性氧化铝40-61、无定形石英0-21和玻璃粉38-40；

其中：

玻璃粉按照重量份包括以下物质：SiO₂65-75、CaCO₃65-74、Mg(OH)₂12.5-15、ZnO15-18、H₃BO₃67-75和Zr(NO₃)₄23-25；

改性氧化铝按照重量份包括以下物质：Al₂O₃470-490、Cr₂O₃4.9-5.4、Co(NO₃)₂·6H₂O5-5.3、Fe(NO₃)₂·9H₂O4.3-4.6和Ni(NO₃)₂·6H₂O46.8-49.5。

进一步，按重量份包括下列组分：改性氧化铝46、无定形石英15和步骤a中制得的玻璃粉39；

进一步，玻璃粉按照重量份包括以下物质：SiO₂66、CaCO₃73、Mg(OH)₂13、ZnO16、H₃BO₃75和Zr(NO₃)₄23；

改性氧化铝按照重量份包括以下物质：Al₂O₃481、Cr₂O₃5.1、Co(NO₃)₂·6H₂O5.3、Fe(NO₃)₂·9H₂O4.4和Ni(NO₃)₂·6H₂O47.7。

本发明还公开了一种低温共烧陶瓷的制备方法，包括下列步骤：

a.制备玻璃：