[发明专利]一种超低温多元素掺杂铝电极共烧陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超低温多元素掺杂铝电极共烧陶瓷及其制备方法，包括化学结构表达式如下：xB₂O₃·ySiO₂·vN₂O·wMO，其中，N₂O为Na₂O、Cs₂O、K₂O，MO为MgO、CaO、SrO、BaO，x、y、v、w为摩尔比，0.5≤x≤3，1≤y≤3，0＜v≤0.1，0＜w≤0.1。制备方法包括以下步骤：S1.按组成分别称取各原料混合进行球磨，得到浆料；其中球磨介质为乙醇水溶液；S2.从S1所得浆料中分离出陶瓷悬浮浆料，在60‑90℃下烘干至恒重，然后将所得干样粉碎研磨，得到粉状物料；S3.将S2所得粉状物料于200‑300℃下煅烧2‑3h，得到预烧样品；S4.对S3所得预烧样品进行造粒、成型，再于530‑630℃烧结1‑2h，即可。本发明采用超低温烧结实现了封装陶瓷与铝电极材料的共烧。

技术领域

本发明属于电子工程应用领域和材料技术领域，尤其涉及一种超低温多元素掺杂铝电极共烧陶瓷及其制备方法。

背景技术

低温共烧陶瓷(Low-temperature cofired ceramics,LTCC)技术的发展支持了电路集成封装及组件整合技术的发展，成为无源集成和无源器件的发展方向，也为超级计算机技术、国防信息技术的建设提供重要基础条件，其在国、内外广受关注。LTCC技术除要求陶瓷材料具备特定物理性能外，显著的特点在于陶瓷的烧结温度必须低于共烧金属电极的熔点(通常小于900℃)，这类金属电极材料主要为具有高电导率和热导率的金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、钯(Pd)等，用量较大且回收价值较高。随着电子及通讯技术的快速发展，高度集成陶瓷电路板和电子陶瓷元件的海量使用，已使得大量废旧电子产品的处理变得困难。现有的废弃电子产品回收技术多采用酸、碱类腐蚀剂，不仅回收效率低，而且会造成严重的环境污染。尤其贵重电极材料难于回收，已造成极大的损失。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术中存在的不足，提供一种超低温多元素掺杂铝电极共烧陶瓷及其制备方法，使得电子元件中的贵重金属被铝电极替换，从而很大程度减少贵金属的使用而达到低廉绿色环保的效应。

本发明采用的技术方案如下：

一种超低温多元素掺杂铝电极共烧陶瓷，包括化学结构表达式如下：

xB₂O₃·ySiO₂·vN₂O·wMO，其中，N₂O为Na₂O、Cs₂O、K₂O，MO为MgO、CaO、SrO、BaO，x、y、v、w为摩尔比，0.5≤x≤3，1≤y≤3，0＜v≤0.1，0＜w≤0.1。

进一步地，包括化学结构表达式如下：

xB₂O₃·ySiO₂·vNa₂O·wBaO或xB₂O₃·ySiO₂·vNa₂O·wCaO或xB₂O₃·ySiO₂·vK₂O·wSrO，其中，0.5≤x≤3，1≤y≤3，0＜v≤0.1，0＜w≤0.1。

进一步地，包括化学结构表达式如下：