Al2O3-B2O3-SiO2+Al2O3系列玻璃陶瓷復合材料制備與性能研究.pdf

1、21世紀電子產(chǎn)業(yè)的影響滲透到人們生活的方方面面，電子產(chǎn)品在信息時代背景下日趨向小型化、集成化、數(shù)字化方向發(fā)展，這對承載元件的封裝基板來說，也是一種挑戰(zhàn)。玻璃/陶瓷類低溫共燒陶瓷（LTCC）因其優(yōu)異的低溫燒結(jié)、低介電常數(shù)低損耗等特點吸引了廣泛關注。本文以Al2O3-B2O3-SiO2+Al2O3玻璃/陶瓷為研究對象分為三個部分對材料進行實驗。
　　首先，Al2O3-B2O3-SiO2玻璃作為基礎玻璃，探究了玻璃中氧化鋁的含量變化對復

2、合材料性能的影響。結(jié)果表明，隨著玻璃中Al2O3摻入量的增大，材料的介電常數(shù)、介電損耗、抗彎強度都增大。選定適中的Al2O3摻量，再在玻璃中進一步分別加入不同比例的LAB（Li-Al-B復合物）、CBS（CaO-B2O3-SiO2玻璃）、AST（各種硼硅酸鹽玻璃的混合），結(jié)果表明適量的三種物質(zhì)的加入都有助燒效果，促進液相燒結(jié)的進行，提升材料的致密性、介電性能與力學性能。其中LAB的改善作用相對較弱，CBS與AST對材料性能的提升作用較強

3、。當LAB、CBS、AST在ABS玻璃中的含量分別為3wt％、4wt%、2wt%時，材料獲得最佳性能。
　　其次，Al2O3作為基礎陶瓷，研究了不同玻璃/陶瓷的比例對材料微觀形貌、密度、介電性能及抗彎強度的影響。分析發(fā)現(xiàn)當ABS玻璃：Al2O3=50:50，燒結(jié)溫度為850℃時，ABS玻璃與Al2O3陶瓷的界面過渡層最致密，降低介電損耗，提高抗彎強度。在這個比例之下，用石英砂替代氧化鋁，探究替換比例對材料晶相、微觀形貌、介電性能、

4、抗彎強度的影響。結(jié)果顯示，石英砂與ABS玻璃的化學兼容性較差，內(nèi)部氣孔率較大，隨著替換比例的增大，材料的主晶相逐漸由Al2O3轉(zhuǎn)變?yōu)镾iO2，材料的致密性變差，介電常數(shù)與抗彎強度都降低，介電損耗先增加后減小。
　　最后，在ABS玻璃中加入BaO研究對材料致密度、介電性能、抗彎強度的影響。BaO的加入可以降低玻璃黏度，一定范圍內(nèi)促進液相燒結(jié)，對材料的致密度與抗彎強度有明顯的提升作用，當BaO在玻璃中的摻量為2wt%時，抗彎強度達到最