[发明专利]一种低温共烧玻璃陶瓷材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种低温共烧玻璃陶瓷材料及其制备方法和应用，属于电子材料技术领域。该低温共烧玻璃陶瓷材料的制备原料包括以下按重量份计的组分：70‑82份SiO₂、10‑12份B₂O₃、0.5‑8份Al₂O₃、0.5‑1.5份MgO、0.5～2份添加剂，能与银低温共烧，用于制备LTCC，能实现良好的抗银迁移性能，提高LTCC器件的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电子材料技术领域，尤其涉及一种低温共烧玻璃陶瓷材料及其制备方法和应用。

背景技术

低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic，简称LTCC)是一种先进的电子材料，因其具有优良的高频特性、高品质因数、低介电常数温度系数、低介电损耗等优势，在微型电子元器件领域应用广泛，是电子元器件产业发展的重要基石。

在常见的LTCC器件中，内部银电极的间距小(20μm)，随着工作时间的增长，电极间易发生银的扩散迁移，导致绝缘电阻降低，甚至致使器件失效，严重影响整体设备的正常运行。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例提供了一种低温共烧玻璃陶瓷材料及其制备方法和应用，该低温共烧玻璃陶瓷(或简称LTCC)材料能与银低温共烧，用于制备LTCC，能实现良好的抗银迁移性能，提高LTCC器件的使用寿命。

第一方面，本发明实施例提供了一种低温共烧玻璃陶瓷材料，其制备原料包括以下按重量份计的组分：70-82份SiO₂、10-12份B₂O₃、0.5-8份Al₂O₃、0.5-1.5份MgO、0.5～2份添加剂。

基于上述组分搭配，能与银低温共烧，有效减少内部缺陷，改善陶瓷相和玻璃相的烧结匹配度，极大提高材料的抗银迁移特性。

上述的添加剂为本领域公知的，用于起到助熔、提高熔体粘度、改善介电性能等作用的物质。

根据本发明的一些实施例，所述添加剂包括BaO(氧化钡，CAS号1304-28-5)、K₂O(氧化钾，CAS号12136-45-7)、Na₂O(氧化钠，CAS号1313-59-3)、CaO(氧化钙，CAS号1305-78-8)、Li₂O(氧化锂，CAS号12057-24-8)、ZrO₂(氧化锆，CAS号1314-23-4)中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，所述低温共烧玻璃陶瓷材料的粒径不超过10μm，进一步，其粒径分布区间为0.5-10μm。降低粒径，可以在一定程度上降低烧结温度。

第二方面，本发明实施例提供了上述的低温共烧玻璃陶瓷材料的制备方法，包括：将上述所有组分混合，熔炼，水淬。

根据本发明的一些实施例，还包括对所述水淬后的产物进行研磨。进一步，所述研磨后进行筛分，取筛下物。进一步，所述筛下物的粒径不超过10μm，进一步，其粒径分布区间为0.5-10μm。

根据本发明的一些实施例，所述研磨为湿法球磨。进一步，所述湿法球磨后进行烘干、过筛。

所述湿法球磨的转速可以为300-600r/min；进一步为300-550r/min。

所述湿法球磨的时间可以为10-40h；进一步为12～36h。

根据本发明的一些实施例，所述熔炼的温度为1300℃～1500℃。

根据本发明的一些实施例，所述熔炼的时间为2～5h。