一种可低温烧结的陶瓷封装外壳材料制造技术

本发明专利技术公开了一种可低温烧结的陶瓷封装外壳材料，包括以下成分：二氧化硅、混合助熔剂、硼砂、氧化钡、氧化钾、着色剂和氧化铝。该材料通过采用碳酸锂和氟化钙质量比为4：（1

【技术实现步骤摘要】
一种可低温烧结的陶瓷封装外壳材料


[0001]本专利技术涉及陶瓷封装材料
，尤其涉及一种可低温烧结的陶瓷封装外壳材料。

技术介绍

[0002]近年来，在半导体技术飞速发展的带动下，电子元器件不断向小型化、集成化和高频化方向发展。
[0003]常规氧化铝陶瓷的烧结温度在 1500℃以上，对烧成设备有较高的要求，需要高温氢气烧结炉，对能源的消耗也相当大，如电力、氢气等，所以制造成本一直居高不下，而且较高的烧结温度也限制了其只能采用难熔的 W、Mo 等金属作为导体材料。W、Mo材料的金属化电阻大，导体损耗高，不能完全满足高速、高频领域的应用。LTCC（低温共烧陶瓷材料）虽可以使用金、银、铜等低电阻导体，但为了降低烧结温度而加入了大量玻璃成分，从而导致其抗弯强度不足 200Mpa。抗弯强度的降低导致了其可靠性的下降，在稍大一些的冲击下易出现裂纹或发生断裂，造成产品出现严重的失效现象。此外LTCC低的抗弯强度也限制了封装基板的厚度，不利于超薄封装形式的应用，从而限制了封装的进一步小型化。
[0004]目前国内公开的可以匹配低电阻导体材料，同时又保持较高机械性能的陶瓷封装材料仍较少。尤其是烧结温度过高导致耗能较高，不符合我国节能降耗的相关要求，故本专利技术提供了一种可低温烧结的陶瓷封装外壳材料。

技术实现思路

[0005]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种可低温烧结的陶瓷封装外壳材料。
[0006]本专利技术的技术方案如下：一种可低温烧结的陶瓷封装外壳材料，包括以下成分：二氧化硅、混合助熔剂、硼砂、氧化钡、氧化钾、着色剂和氧化铝。
[0007]一种可低温烧结的陶瓷封装外壳材料，由以下重量百分比的成分组成：二氧化硅 15-18%、混合助熔剂 3.5-5.5%、硼砂 1-2%、氧化钡 0.8-1.5%、氧化钾 0.8-1.2%、着色剂 2-8%和氧化铝 余量。
[0008]优选的，所述的混合助熔剂为碳酸锂和氟化钙质量比为4：（1-2）的混合物。
[0009]优选的，所述的氧化铝为α相氧化铝，纯度＞99.9%。
[0010]优选的，所述的可低温烧结的陶瓷封装外壳材料的制备方法，包括以下步骤：A、将各种原料混合均匀，加乙醇研磨后烘干，然后重新研磨成粉末；B、成型；C、将成型后在氮气与氢气的比例为1：（1-3）气氛中进行烧结，烧结温度为 650-680℃，所述氮气与氢气的比例为体积比。
[0011]本专利技术的有益之处在于：本专利技术的可低温烧结的陶瓷封装外壳材料，包括以下成
分：二氧化硅、混合助熔剂、硼砂、氧化钡、氧化钾、着色剂和氧化铝。该材料通过采用碳酸锂和氟化钙质量比为4：（1-2）的混合物组成的混合助熔剂并在制备过程中采用研磨烘干再研磨的方式，本专利技术的陶瓷封装外壳材料制备过程中的烧结温度显著降低，在650-680℃就可以完成烧结，减少了能耗。
具体实施方式
[0012]实施例1：一种可低温烧结的陶瓷封装外壳材料，由以下重量百分比的成分组成：二氧化硅 16.7%、混合助熔剂 4.8%、硼砂 1.5%、氧化钡 1.2%、氧化钾 0.9%、着色剂 5.5%和氧化铝 余量。
[0013]所述的混合助熔剂为碳酸锂和氟化钙质量比为4：1.5的混合物。
[0014]所述的氧化铝为α相氧化铝，纯度＞99.9%。
[0015]所述的可低温烧结的陶瓷封装外壳材料的制备方法，包括以下步骤：A、将各种原料混合均匀，加乙醇研磨后烘干，然后重新研磨成粉末；B、成型；C、将成型后在氮气与氢气的比例为1：2气氛中进行烧结，烧结温度为 665℃，所述氮气与氢气的比例为体积比。
[0016]所制高强度半导体封装陶瓷材料的主要技术指标如下 ：抗弯强度＞300MPa介电常数7.5（1GHz）介质损耗6.3
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（1GHz）实施例2：一种可低温烧结的陶瓷封装外壳材料，由以下重量百分比的成分组成：二氧化硅 15%、混合助熔剂 5.5%、硼砂 1%、氧化钡 1.5%、氧化钾 0.8%、着色剂 8%和氧化铝 余量。
[0017]所述的混合助熔剂为碳酸锂和氟化钙质量比为4：1的混合物。
[0018]所述的氧化铝为α相氧化铝，纯度＞99.9%。
[0019]所述的可低温烧结的陶瓷封装外壳材料的制备方法，包括以下步骤：A、将各种原料混合均匀，加乙醇研磨后烘干，然后重新研磨成粉末；B、成型；C、将成型后在氮气与氢气的比例为1：1气氛中进行烧结，烧结温度为 650℃，所述氮气与氢气的比例为体积比。
[0020]抗弯强度＞300MPa介电常数7.7（1GHz）介质损耗6.2
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10-5
（1GHz）实施例3：一种可低温烧结的陶瓷封装外壳材料，由以下重量百分比的成分组成：二氧化硅 18%、混合助熔剂 3.5%、硼砂 2%、氧化钡 0.8%、氧化钾 1.2%、着色剂 2%和氧化铝 余量。
[0021]所述的混合助熔剂为碳酸锂和氟化钙质量比为4：2的混合物。
[0022]所述的氧化铝为α相氧化铝，纯度＞99.9%。
[0023]所述的可低温烧结的陶瓷封装外壳材料的制备方法，包括以下步骤：A、将各种原料混合均匀，加乙醇研磨后烘干，然后重新研磨成粉末；B、成型；C、将成型后在氮气与氢气的比例为1：3气氛中进行烧结，烧结温度为 680℃，所述氮气与氢气的比例为体积比。
[0024]抗弯强度＞300MPa介电常数6.7（1GHz）介质损耗6.0
×
10-5
（1GHz）以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可低温烧结的陶瓷封装外壳材料，其特征在于，二氧化硅、混合助熔剂、硼砂、氧化钡、氧化钾、着色剂和氧化铝。2. 如权利要求1所述的可低温烧结的陶瓷封装外壳材料，其特征在于，由以下重量百分比的成分组成：二氧化硅 15-18%、混合助熔剂 3.5-5.5%、硼砂 1-2%、氧化钡 0.8-1.5%、氧化钾 0.8-1.2%、着色剂 2-8%和氧化铝 余量。3.如权利要求1或2所述的可低温烧结的陶瓷封装外壳材料，其特征在于，所述的混合助熔剂为碳酸锂和氟化钙质量比为4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨铮，
申请(专利权)人：湖州聚合环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：