[发明专利]一种低介电低高频损耗LTCC陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低介电低高频损耗LTCC陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述低介电低高频损耗LTCC陶瓷材料包括硅硼玻璃SB、钙硼硅玻璃GBS；按质量百分比，所述硅硼玻璃的比例为5%～20%，所述钙硼硅玻璃的比例为80%～95%；所述硅硼玻璃的组成为：B₂O₃为20%～50%，SiO₂为50%～80%，碱金属氧化物占硅硼玻璃的1%～5%，所述钙硼硅玻璃组成为：CaO为30%～50%，B₂O₃为15%～40%，SiO₂为20%～50%；

所述低介电低高频损耗LTCC陶瓷材料的制备方法包括如下步骤：

（1）原料准备：按组分比例要求进行原料准备；

（2）原料混合：使用高速打粉机将原料充分混合；

（3）玻璃粉熔炼：熔炼温度为1300℃～1600℃，峰值温度保温时间为0.5h～4h；

（4）玻璃的冷淬、破碎和研磨：玻璃熔炼完毕后使用双棍冷却轧机，将高温熔融的玻璃液急速冷却成为玻璃片；通过破碎机将玻璃破碎成为0.5mm～2.0mm的大颗粒玻璃；使用气流磨配合气流分级机得到设定粒径分布范围的玻璃粉；

（5）玻璃粉的混合：使用高速分散机将硅硼玻璃粉和钙硼硅玻璃粉充分混合；

（6）玻璃粉的钝化处理：通过使用热处理的方法将玻璃粉的表面进行钝化，降低玻璃粉表面的活性；

（7）流延浆料的配置：将钝化处理好的玻璃粉装入陶瓷球磨罐中，粘接剂使用丙烯酸树脂，有机溶剂使用丁酮、酒精、环己烷、乙酸丁酯、环己酮、松油醇、甲基乙基酮、甲苯、二甲苯中的一种或多种，有机溶剂的使用按挥发温度高低搭配的方法搭配使用，添加一定量的分散剂和消泡剂后混合12h～24h；

（8）流延成型：将流延浆料加热脱泡至一定粘度，通过流延机流延成型得到需要厚度的陶瓷流延片；

（9）烧结：将流延片通过叠层、等静压处理后切割为需要的尺寸，在850℃～900℃、10min～30min的条件下烧结，得到需要的陶瓷基片；

所述钝化处理的温度为低于玻璃粉软化点温度100℃～300℃，保温时间1h～5h。

2.如权利要求1所述的一种低介电低高频损耗LTCC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述高速打粉机内壁为陶瓷结构；所述玻璃熔炼使用铂金坩埚进行熔炼；所述有机溶剂的种类不要超过三种。

3.如权利要求1所述的一种低介电低高频损耗LTCC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述流延浆料的配置是将不同配方的玻璃粉分别装入陶瓷球磨罐中，使用粒径为Φ10mm的氧化铝球作为混合介质，粘接剂使用丙烯酸树脂，有机溶剂使用丁酮、酒精、二甲苯作为有机溶剂，添加一定量的分散剂和消泡剂后混合20h。

4.如权利要求1所述的一种低介电低高频损耗LTCC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述硅硼玻璃的粒径要求范围为D50：0.5μm～7.0μm，所述钙硼硅玻璃的粒径要求范围为D50：1.0μm～10.0μm。

5.如权利要求4所述的一种低介电低高频损耗LTCC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述硅硼玻璃的粒径为D50：1.5μm～2.5μm，所述钙硼硅玻璃的粒径为D50：2.0μm～3.0μm。

6.如权利要求1所述的一种低介电低高频损耗LTCC陶瓷材料的制备方法，其特征在于，钙硼硅玻璃的钝化处理温度为500℃～650℃之间。

7.如权利要求1-6之一所述的一种低介电低高频损耗LTCC陶瓷材料的制备方法制备的LTCC陶瓷材料，其特征在于，按质量百分比的不同，分为A、B、C三个组，每个组的玻璃配方为：

。

8.如权利要求7所述的一种低介电低高频损耗LTCC陶瓷材料的制备方法制备的LTCC陶瓷材料，其特征在于，玻璃烧结收缩为15%～17%。