一种低温共烧陶瓷生料带及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种低温共烧陶瓷生料带及其制备方法，所述制备方法包括：将第一陶瓷粉体和BS玻璃粉体混合得到陶瓷玻璃混合粉体，并基于所述陶瓷玻璃混合粉体制备得到陶瓷玻璃混合浆料；基于第二陶瓷粉体制备得到陶瓷浆料；基于所述陶瓷玻璃混合浆料在基膜的表面形成下材料层，基于所述陶瓷浆料在所述下材料层的表面形成中间材料层，基于所述陶瓷玻璃混合浆料在所述中间材料层的表面形成上材料层，以制备得到所述生料带。通过本发明专利技术解决了现有LTCC生料带材料经烧结后X、Y轴方向的烧结收缩率较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低温共烧陶瓷生料带及其制备方法
本专利技术涉及低温共烧陶瓷领域，特别是涉及一种低温共烧陶瓷生料带及其制备方法。
技术介绍
低温共烧陶瓷(Low-temperaturecofiredceramics，LTCC)技术，是指将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生料带以作为电路基板材料，通过在生料带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形，并将多个无源元件埋入其中，然后叠压在一起进行烧结，制成三维电路网络的无源集成组件或内置无源元件的三维电路基板，通过在其表面贴装IC和有源器件，制成无源/有源集成的功能模块。LTCC技术易于实现多层布线与封装一体化结构，可减小器件体积和重量，提高可靠性，是新一代混合多层基板和混合型多芯片组件不可或缺的技术。低温共烧陶瓷基板制造技术的一大难点是常规LTCC生料带材料经烧结后X、Y轴方向尺寸的收缩率一般会超过10％，而且尺寸收缩的不均匀度一般又至少要达到±0.3％～±0.4％，这种情况会影响金属浆料与陶瓷基板的共烧匹配性，从而造成同一产品的同批次各块基板及不同批次各块基板在相同位置上的电路图形(互连通孔、导电带等)很难精确地控制，使制作超高密度陶瓷多芯片组件、厚薄膜混合型多芯片组件及精密微波传输线异常困难。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种低温共烧陶瓷生料带及其制备方法，用于解决现有LTCC生料带材料经烧结后X、Y轴方向的烧结收缩率较大的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种低温共烧陶瓷生料带的制备方法，所述制备方法包括：将第一陶瓷粉体和BS玻璃粉体混合得到陶瓷玻璃混合粉体，并基于所述陶瓷玻璃混合粉体制备得到陶瓷玻璃混合浆料；基于第二陶瓷粉体制备得到陶瓷浆料；基于所述陶瓷玻璃混合浆料在基膜的表面形成下材料层，基于所述陶瓷浆料在所述下材料层的表面形成中间材料层，基于所述陶瓷玻璃混合浆料在所述中间材料层的表面形成上材料层，以制备得到所述生料带。可选地，所述制备方法还包括：对所述生料带进行烧结的步骤；其中，烧结温度为850℃-900℃。可选地，所述第一陶瓷粉体的制备方法包括：通过砂磨机将第一陶瓷颗粒磨成所述第一陶瓷粉体；其中，所述第一陶瓷粉体为氧化铝粉体、氧化硅粉体、氧化锆粉体中的一种或两种，所述第一陶瓷粉体的粒度D50为2.0μm-2.2μm；所述BS玻璃粉体的制备方法包括：所述BS玻璃粉体按质量比计，包括以下组分：67％-69％的B2O3、27％-30％的SiO2、1％-2％的LiO2、1％-2％的Na2O、1％-2％的TiO2；按以上比例称重，混合后装入坩埚，并在1500℃-1550℃下熔制成玻璃液，淬冷成玻璃块后，通过砂磨机磨成所述BS玻璃粉体；其中，所述BS玻璃粉体的粒度D50为2.0μm-2.2μm。可选地，所述第二陶瓷粉体的制备方法包括：通过砂磨机将第二陶瓷颗粒磨成所述第二陶瓷粉体；其中，所述第二陶瓷粉体为氧化硅粉体，所述第二陶瓷粉体的粒度D50为2.0μm-2.2μm。可选地，基于所述陶瓷玻璃混合粉体制备所述陶瓷玻璃混合浆料的方法包括：将所述陶瓷玻璃混合粉体、第一溶剂及第一分散剂混料后，于其中添加第一树脂及第一增塑剂进行混料，制备得到所述陶瓷玻璃混合浆料；基于所述第二陶瓷粉体制备所述陶瓷浆料的方法包括：将所述第二陶瓷粉体、第二溶剂及第二分散剂混料后，于其中添加第二树脂及第二增塑剂进行混料，制备得到所述陶瓷浆料。可选地，所述陶瓷玻璃混合粉体中所述第一陶瓷粉体与所述BS玻璃粉体的质量比为(43:57)-(52:48)。本专利技术还提供了一种低温共烧陶瓷生料带，形成于基膜表面，所述生料带由下至上依次包括：下材料层、中间材料层及上材料层；其中，所述下材料层由基于第一陶瓷粉体和BS玻璃粉体制得的陶瓷玻璃混合浆料制成，所述中间材料层由基于陶瓷粉体制得的陶瓷浆料制成，所述上材料层由基于第一陶瓷粉体和BS玻璃粉体制得的陶瓷玻璃混合浆料制成。可选地，所述陶瓷玻璃混合浆料中所述第一陶瓷粉体与所述BS玻璃粉体的质量比为(43:57)-(52:48)。可选地，所述第一陶瓷粉体为氧化铝粉体、氧化硅粉体、氧化锆粉体中的一种或两种，所述第一陶瓷粉体的粒度D50为2.0μm-2.2μm；所述BS玻璃粉体按质量比计，包括以下组分：67％-69％的B2O3、27％-30％的SiO2、1％-2％的LiO2、1％-2％的Na2O、1％-2％的TiO2；其中，所述BS玻璃粉体的粒度D50为2.0μm-2.2μm。可选地，所述第二陶瓷粉体为氧化硅粉体，所述第二陶瓷粉体的粒度D50为2.0μm-2.2μm。可选地，经850℃-900℃烧结后，所述下材料层以第一陶瓷作为下层骨架结构，同时所述下层骨架结构中填充有熔融的BS玻璃；所述中间材料层以第二陶瓷作为中间层骨架结构，同时所述中间层骨架结构中填充有熔融的BS玻璃；所述上材料层以第一陶瓷作为上层骨架结构，同时所述上层骨架结构中填充有熔融的BS玻璃。可选地，所述生料带在室温及测试频率9GHz-11GHz下，X、Y轴方向的烧结收缩率小于0.4％，Z轴方向的烧结收缩率为35％-40％，介电常数为4.5-5.7，损耗角正切小于0.004。如上所述，本专利技术的一种低温共烧陶瓷生料带及其制备方法，提供了一种在无约束条件下850℃-900℃烧结致密的生料带，其在X、Y轴方向的烧结收缩率小于0.4％、Z轴方向的烧结收缩率为35％-40％、介电常数为4.5-5.7、损耗角正切小于0.004；本专利技术所述生料带由于其在X、Y轴方向的烧结收缩率很小，近似为零，故其与金属浆料的匹配性较好，在采用本专利技术所述生料带制备的基板的平整度＜3μm/mm，成品尺寸稳定率超过95％。附图说明图1显示为本专利技术实施例一所述生料带制备方法的流程图。图2显示为本专利技术实施例二所述生料带的结构示意图。元件标号说明100基膜200下材料层300中间材料层400上材料层具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1至图2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，虽图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。实施例一如图1所示，本实施例提供一种低温共烧陶瓷生料带的制备方法，所述制备方法包括：步骤1)将第一陶瓷粉体和BS玻璃粉体混合得到陶瓷玻璃混合粉体，并基于所述陶瓷玻璃混合粉体制备得到陶瓷玻璃混合浆料。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温共烧陶瓷生料带的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：/n将第一陶瓷粉体和BS玻璃粉体混合得到陶瓷玻璃混合粉体，并基于所述陶瓷玻璃混合粉体制备得到陶瓷玻璃混合浆料；/n基于第二陶瓷粉体制备得到陶瓷浆料；/n基于所述陶瓷玻璃混合浆料在基膜的表面形成下材料层，基于所述陶瓷浆料在所述下材料层的表面形成中间材料层，基于所述陶瓷玻璃混合浆料在所述中间材料层的表面形成上材料层，以制备得到所述生料带。/n

【技术特征摘要】
1.一种低温共烧陶瓷生料带的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将第一陶瓷粉体和BS玻璃粉体混合得到陶瓷玻璃混合粉体，并基于所述陶瓷玻璃混合粉体制备得到陶瓷玻璃混合浆料；
基于第二陶瓷粉体制备得到陶瓷浆料；
基于所述陶瓷玻璃混合浆料在基膜的表面形成下材料层，基于所述陶瓷浆料在所述下材料层的表面形成中间材料层，基于所述陶瓷玻璃混合浆料在所述中间材料层的表面形成上材料层，以制备得到所述生料带。


2.根据权利要求1所述的低温共烧陶瓷生料带的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：对所述生料带进行烧结的步骤；其中，烧结温度为850℃-900℃。


3.根据权利要求1所述的低温共烧陶瓷生料带的制备方法，其特征在于，所述第一陶瓷粉体的制备方法包括：通过砂磨机将第一陶瓷颗粒磨成所述第一陶瓷粉体；其中，所述第一陶瓷粉体为氧化铝粉体、氧化硅粉体、氧化锆粉体中的一种或两种，所述第一陶瓷粉体的粒度D50为2.0μm-2.2μm；
所述BS玻璃粉体的制备方法包括：
所述BS玻璃粉体按质量比计，包括以下组分：67％-69％的B2O3、27％-30％的SiO2、1％-2％的LiO2、1％-2％的Na2O、1％-2％的TiO2；
按以上比例称重，混合后装入坩埚，并在1500℃-1550℃下熔制成玻璃液，淬冷成玻璃块后，通过砂磨机磨成所述BS玻璃粉体；其中，所述BS玻璃粉体的粒度D50为2.0μm-2.2μm。


4.根据权利要求1所述的低温共烧陶瓷生料带的制备方法，其特征在于，所述第二陶瓷粉体的制备方法包括：通过砂磨机将第二陶瓷颗粒磨成所述第二陶瓷粉体；其中，所述第二陶瓷粉体为氧化硅粉体，所述第二陶瓷粉体的粒度D50为2.0μm-2.2μm。


5.根据权利要求1所述的低温共烧陶瓷生料带的制备方法，其特征在于，基于所述陶瓷玻璃混合粉体制备所述陶瓷玻璃混合浆料的方法包括：将所述陶瓷玻璃混合粉体、第一溶剂及第一分散剂混料后，于其中添加第一树脂及第一增塑剂进行混料，制备得到所述陶瓷玻璃混合浆料；
基于所述第二陶瓷粉体制备所述陶瓷浆料的方法包括：将所述第二陶瓷粉体、第二溶剂及第二分散剂混料后，于其中添加第二树脂及第二增塑剂进行混料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰开东，李自豪，欧阳思波，
申请(专利权)人：上海晶材新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31