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低温共烧陶瓷(LTCC,Low Temperature Cofired Ceramics)技术是一种新型的材料技术,它是高集成度、高性能电子封装和电子元器件小型化、轻量化、高可靠性的技术基础。现在在国际上,低温共烧陶瓷材料主要分为两大类:1)单纯的微晶玻璃陶瓷体系,2)陶瓷材料与低熔点玻璃的复合体系,本文先通过TiO2调节堇青石的频率温度系数,在得到温度系数近零的TiO2配比之后,再通过XRD、SEM、EDS、DSC、矢量网络分析,阻抗分析等方法,研究加入的不同晶核剂和加入不同含量的低熔点玻璃粉对材料的微波介电性能的影响。本文的主要内容如下:(1)研究(1-x)Mg2Al4Si5O18-TiO2-x TiO2(x=0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35)系列陶瓷,当0.05≤x≤0.1的时候,XRD测试没有检测到金红石相,说明TiO2与堇青石形成了固溶体,0.15≤x≤0.35时,晶粒表面出现了很多白点,EDS结果表明这种白点属于TiO2,当加入的x=0.1时,此时的陶瓷获得了一个最高的Q×f值,微波介电性能为:?r=6.2,Q×f=68756GHz,tf=–25ppm/°C,当x=0.25时,获得了一个接近于零的谐振频率温度系数,此时的介电性能为:?r=6.7,Q×f=51186GHz,tf=–1.2ppm/°C。(2)系统研究了BBS(Bi2O3-B2O3-Si2O3)玻璃与添加了TiO2的Mg2Al4Si5O18-TiO2陶瓷复合LTCC材料的烧结机理、微波介电性能、显微形貌、物相组成的变化规律和影响因素。在烧结过程中,(0.75Mg2Al4Si5O18-TiO2-0.25TiO2)陶瓷与BBS玻璃之间未发生化学反应,从XRD分析中显示只存在Mg2Al4Si5O18-TiO2相和TiO2相,选择BBS添加量为6wt%、0.75Mg2Al4Si5O18-TiO2-0.25TiO2添加的量为94wt%的成分与Ag在925°C共烧4h,测试XRD分析显示此复合材料与Ag也没有反应。随着BBS玻璃含量由4wt%增加到12wt%,BBS/0.75Mg2Al4Si5O18-TiO2-0.25TiO2复合材料介电常数从4.3增加到了5.5,品质因素Q×f值从5500GHz增加到了26900GHz,温度系数从–9.5ppm/°C减小到–11ppm/°C。当BBS玻璃添加的含量为6wt%、0.75Mg2Al4Si5O18-TiO2-0.25TiO2添加的含量为94wt%时,在1025°C烧结4h的复合材料显示最佳的微波介电性能:?r=5.4,Q×f=26900GHz(at 16.02GHz),tf=–9ppm/°C。(3)采用高温熔融法制备并研究了MgO-Al2O3-SiO2-TiO2(MAST)和MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-La2O3(MASTL)微晶玻璃的烧结机理,对微晶玻璃的微波介电性能进行了表征。烧结过程主要由两部分组成,即前期的样品分别在780°C温度下核化2h,和后期分别在850°C~1250°C温度下晶化2h的析晶过程,利用XRD和DSC分析了MAST和MASTL微晶玻璃的析晶过程,在烧结温度为1200°C下烧结2h时MAST获得了最佳的微波介电性能:?r=8.2,Q×f=17574GHz(at 11.8 GHz),tf=–23.8ppm/°C。在烧结温度为1150°C下烧结2h时,MASTL玻璃陶瓷获得了最佳的微波介电性能:?r=8.4,Q×f=16596GHz(at 12.28 GHz),tf=–17.6ppm/°C。