【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷材料，尤其涉及一种陶瓷基板材料的介电常数调控方法及制备方法。
技术介绍
1、微波介质陶瓷是一种在微波(300mhz<f<300ghz)频段下作为介质材料并实现多种功能的新型电子材料。由于微波的波长短、工作频率高、方向性强，穿透力强等特点，它在5g领域扮演着重要的角色。不仅可用作谐振器、滤波器、基板材料，还可实现卫星通信等。介电性能是微波介质陶瓷最重要的性能，包括介电常数、介电损耗等，此外还应该满足良好的力学性能，在实际应用中，需要综合考虑各项性能指标。
2、低温共烧陶瓷即ltcc技术是一种典型的微波介质陶瓷技术，已经成为电子元件集成化的主流方式，广泛应用在高精尖领域的无线通信中。通过调整ltcc材料体系、组分配比、添加外加剂等方式，可以获得不同介电常数的陶瓷基板材料以满足不同应用场景的需求。
3、近年来，尽管已经开发出许多不同介电常数的微波介质材料，但开发新的ltcc材料的主要困难在于不仅要满足优异的介电性能，作为搭载电子元器件的支撑材料还应具有优异的力学性能。目前，对于同一材料体系，通过调整组分配比、添加外加剂的方法，在改变陶瓷基板材料介电常数的同时，也会对其力学性能造成不利影响；而通过表面改性等方法，虽然可以做到小范围介电常数的调节，但会增加额外的工艺流程和成本。
4、因此，有必要提供一种改进的介电常数调控方法，同时保持其优异的力学性能，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种陶瓷基板材料
2、为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种陶瓷基板材料介电常数的调控方法，所述陶瓷基板材料的成分包括：至少两种不同粒径的玻璃粉体、陶瓷粉体和有机载体；通过调节不同粒径的所述玻璃粉体的配比，对所述陶瓷基板材料的介电常数进行调控。
3、本专利技术研究发现，无需对玻璃粉体进行复杂的表面改性，也无需通过其他外加剂，仅需调控玻璃粉体的粒径级配，即可对其介电常数进行调控，还能保证其力学性能，因此显著简化制备过程，降低制备成本。
4、进一步的，所述陶瓷基板材料在5ghz下的介电常数在6.7-7.5区间内可调，优选在6.9-7.5区间内可调；且抗折强度在210±10mpa范围内波动；优选在210±5mpa范围内波动。本专利技术的介电常数在6.7-7.5区间内可做到稳定可调，即同一种粒径级配的玻璃粉体，经多次重复得到的陶瓷基板材料，其介电常数的偏差≤0.03，优选≤0.02。
5、所述抗折强度的的变化区间小，说明在本专利技术的陶瓷组成体系下，玻璃粉体的粒径级配变化虽然能够使得基板的致密程度不同，但并不会因此造成力学性能的大范围波动，这是现有技术尚未能实现的。
6、进一步的，所述玻璃粉体至少包括中值粒径在2.5-2.8微米的大颗粒玻璃粉体，和中值粒径在1.1-1.4微米的小颗粒玻璃粉体。优选地，所述大颗粒玻璃粉体和小颗粒玻璃粉体为同一种玻璃粉体。选用此两种粒径的玻璃粉体复配，能够使得抗折强度的波动程度最小化，且介电常数发生不同程度的变化。当大颗粒玻璃粉体的粒径过大，或小颗粒玻璃粉体的粒径过小时，虽然介电常数能够变化，但抗折强度也会受较大影响。
7、所述大颗粒玻璃粉体和小颗粒玻璃粉体的质量比为0:10-10:0，优选为1:9-9:1。
8、在一些具体实施方式中，玻璃粉体包括中值粒径在2.5微米的大颗粒玻璃粉体，和中值粒径在1.1微米的小颗粒玻璃粉体，两者质量比为1:10、1:8、1:6、1:5、1:4、1:2、1:1、1:0.8、1:0.5、1:0.2、1:0.1等。
9、在一些具体实施方式中，玻璃粉体包括中值粒径在2.6微米的大颗粒玻璃粉体，和中值粒径在1.1微米的小颗粒玻璃粉体，两者质量比为1:10、1:8、1:6、1:5、1:4、1:2、1:1、1:0.8、1:0.5、1:0.2、1:0.1等。
10、在一些具体实施方式中，玻璃粉体包括中值粒径在2.7微米的大颗粒玻璃粉体，和中值粒径在1.2微米的小颗粒玻璃粉体，两者质量比为1:10、1:8、1:6、1:5、1:4、1:2、1:1、1:0.8、1:0.5、1:0.2、1:0.1等。
11、在一些具体实施方式中，玻璃粉体包括中值粒径在2.8微米的大颗粒玻璃粉体，和中值粒径在1.3微米的小颗粒玻璃粉体，两者质量比为1:10、1:8、1:6、1:5、1:4、1:2、1:1、1:0.8、1:0.5、1:0.2、1:0.1等。
12、在一些具体实施方式中，玻璃粉体包括中值粒径在2.8微米的大颗粒玻璃粉体，和中值粒径在1.4微米的小颗粒玻璃粉体，两者质量比为1:10、1:8、1:6、1:5、1:4、1:2、1:1、1:0.8、1:0.5、1:0.2、1:0.1等。
13、在一些具体实施方式中，玻璃粉体包括中值粒径在2.5微米的大颗粒玻璃粉体，和中值粒径在1.4微米的小颗粒玻璃粉体，两者质量比为1:10、1:8、1:6、1:5、1:4、1:2、1:1、1:0.8、1:0.5、1:0.2、1:0.1等。
14、在一些具体实施方式中，玻璃粉体包括中值粒径在2.7微米的大颗粒玻璃粉体，和中值粒径在1.3微米的小颗粒玻璃粉体，两者质量比为1:10、1:8、1:6、1:5、1:4、1:2、1:1、1:0.8、1:0.5、1:0.2、1:0.1等。
15、在一些具体实施方式中，玻璃粉体包括中值粒径在2.6微米的大颗粒玻璃粉体，和中值粒径在1.4微米的小颗粒玻璃粉体，两者质量比为1:10、1:8、1:6、1:5、1:4、1:2、1:1、1:0.8、1:0.5、1:0.2、1:0.1等。
16、本专利技术通过将不同粒径的玻璃粉体按一定比例进行粒径级配，控制烧结基板致密程度。当不同粒径玻璃粉进行级配后，玻璃粉体在生瓷中形成不同的分散和堆积状态，导致烧结后的基板的致密程度不同，即具有不同的孔隙占比。从而实现在陶瓷基板材料力学性能波动较小的情况下，介电常数可调的陶瓷基板材料。
17、进一步的，所述玻璃粉体为未处理的玻璃粉体，优选为未处理的钙硼镧玻璃粉体。本专利技术是基于未处理的玻璃粉体的研究，即无需对玻璃粉体进行表面处理，仅通过调节其粒径，即可对介电常数进行调控，从而简化制备工艺，降低成本。
18、进一步的，所述陶瓷粉体选自α-氧化铝、β-氧化铝和γ-氧化铝中的一种或多种，所述陶瓷粉体的粒径为3.8-4.0微米。
19、进一步的，所述陶瓷基板材料的成分按质量百分比包括：至少两种不同粒径的玻璃粉体15-40wt％、陶瓷粉体30-50wt％和有机载体15-40wt％。
20、进一步的，所述有机载体包括溶剂、粘结剂和增塑剂。
21、所述溶剂包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇中的至少两种；所述粘结剂包括聚甲基丙烯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种陶瓷基板材料介电常数的调控方法，其特征在于，所述陶瓷基板材料的成分包括：至少两种不同粒径的玻璃粉体、陶瓷粉体和有机载体；通过调节不同粒径的所述玻璃粉体的配比，对所述陶瓷基板材料的介电常数进行调控。
2.根据权利要求1所述的陶瓷基板材料介电常数的调控方法，其特征在于，所述陶瓷基板材料5GHz下的介电常数在6.7-7.5区间内可调，且抗折强度在210±10MPa范围内波动；优选在210±5MPa范围内波动。
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷基板材料介电常数的调控方法，其特征在于，所述玻璃粉体至少包括中值粒径在2.5-2.8微米的大颗粒玻璃粉体，和中值粒径在1.1-1.4微米的小颗粒玻璃粉体；
4.根据权利要求1或2所述的陶瓷基板材料介电常数的调控方法，其特征在于，所述玻璃粉体为钙硼镧玻璃粉体；
5.根据权利要求1-4中任一项所述的陶瓷基板材料介电常数的调控方法，其特征在于，所述陶瓷基板材料的成分按质量百分比包括：至少两种不同粒径的玻璃粉体15-40wt％、陶瓷粉体30-50wt％和有机载体15-40wt％。
6.根据
7.根据权利要求6所述的陶瓷基板材料介电常数的调控方法，其特征在于，所述溶剂占所述有机载体质量的50-85％；所述粘结剂占所述有机载体质量的10-25％；所述增塑剂占所述有机载体质量的5-15％；
8.一种介电常数可调的陶瓷基板材料，其特征在于，采用权利要求1-7中任一项所述的调控方法得到。
9.一种权利要求8所述的介电常数可调的陶瓷基板材料的制备方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的介电常数可调的陶瓷基板材料的制备方法，其特征在于，所述流延的速度为0.5m/min～1.0m/min；
...【技术特征摘要】
1.一种陶瓷基板材料介电常数的调控方法，其特征在于，所述陶瓷基板材料的成分包括：至少两种不同粒径的玻璃粉体、陶瓷粉体和有机载体；通过调节不同粒径的所述玻璃粉体的配比，对所述陶瓷基板材料的介电常数进行调控。
2.根据权利要求1所述的陶瓷基板材料介电常数的调控方法，其特征在于，所述陶瓷基板材料5ghz下的介电常数在6.7-7.5区间内可调，且抗折强度在210±10mpa范围内波动；优选在210±5mpa范围内波动。
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷基板材料介电常数的调控方法，其特征在于，所述玻璃粉体至少包括中值粒径在2.5-2.8微米的大颗粒玻璃粉体，和中值粒径在1.1-1.4微米的小颗粒玻璃粉体；
4.根据权利要求1或2所述的陶瓷基板材料介电常数的调控方法，其特征在于，所述玻璃粉体为钙硼镧玻璃粉体；
5.根据权利要求1-4中任一项所述的陶瓷基板材料介电常数的调控方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：海韵，吕子彬，吕金玉，那华，郭恩霞，曹禹，徐博，朱宝京，韩滨，祖成奎，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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