System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种单晶玻璃陶瓷的制备方法和单晶玻璃陶瓷技术_技高网

一种单晶玻璃陶瓷的制备方法和单晶玻璃陶瓷技术

技术编号:43509730 阅读:7 留言:0更新日期:2024-11-29 17:12
本发明专利技术提供了一种单晶玻璃陶瓷的制备方法和一种单晶玻璃陶瓷。单晶玻璃陶瓷的制备方法包括步骤:准备原料并处理原料,以获得玻璃粉体;以及通过高温脉冲方法处理玻璃粉体,冷却后获得单晶玻璃陶瓷,其中,高温脉冲方法通过多阶段的升温、降温和/或保温以实现,高温脉冲方法的温度保持在780~880℃之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于低温共烧陶瓷,尤其涉及一种单晶玻璃陶瓷的制备方法和一种单晶玻璃陶瓷。


技术介绍

1、低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramic,ltcc)技术由于具有小型化、集成化、低成本等优点被广泛应用于各种电子元器件。随着高频通讯技术的快速发展,对ltcc材料综合性能的要求不断提升,ltcc各性能之间的矛盾关系也变得日益凸显。

2、现有的低介电常数的ltcc基板的介电常数(k值)通常在5~8范围内。根由于空气的相对介电常数(约等于1)较低,这导致部分现有的ltcc基板还通过无机多孔材料来降低ltcc基板材料的介电性能。但是无机多孔材料中存在的大量空隙必然会导致所形成的ltcc基板的机械强度的降低和介电损耗的迅速增大,而在高频通讯技术的小型化、集成化的背景下,ltcc基板需要具备一定的抗弯和抗压性能以面对高负荷的封装环境。此外,由于银(ag)的熔点为961℃,因此,ltcc基板的致密化温度通常要小于900℃。

3、在微晶玻璃体系下,通常可以使用多种玻璃的复配来协调ltcc材料的综合性能,但如何调整烧结工艺参数来满足ltcc基板所需要的合适的烧结温度、低介电常数、低介电损耗和高抗弯强度,仍是本领域亟待解决的问题。

4、为了克服现有技术所存在的上述缺陷,本领域亟需一种单晶玻璃陶瓷的制备方法和一种单晶玻璃陶瓷,能够平衡且提升ltcc基板材料的介电常数、介电损耗、抗弯强度。


技术实现思路

1、以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览,并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

2、为了克服现有技术所存在的上述缺陷,本专利技术提供了一种单晶玻璃陶瓷的制备方法和一种单晶玻璃陶瓷,能够平衡且提升ltcc基板材料的介电常数、介电损耗、抗弯强度。

3、具体来说,根据本专利技术的第一方面提供的上述单晶玻璃陶瓷的制备方法包括步骤:准备原料并处理所述原料,以获得玻璃粉体;以及通过高温脉冲方法处理所述玻璃粉体,冷却后获得单晶玻璃陶瓷,其中,所述高温脉冲方法通过多阶段的升温、降温和/或保温以实现,所述高温脉冲方法的温度保持在780~880℃之间。

4、优选地,在本专利技术的一实施例中,所述高温脉冲方法的多阶段包括第一阶段、第二阶段、第三阶段和/或第四阶段,所述第二阶段和所述第三阶段为重复循环的升温、降温和/或保温过程。

5、优选地,在本专利技术的一实施例中,所述第一阶段包括分阶段降温过程,所述第一阶段包括步骤:以3~5℃/min的升温速率升温至780~820℃,并保温30~120分钟;以1~2℃/min的升温速率升温至850~880℃,再以1~2℃/min的降温速率降温至820~840℃;以及改变降温速率,以0.5~2℃/min的降温速率降温至780~800℃,并保温60分钟。

6、优选地,在本专利技术的一实施例中,所述第一阶段结束后,所述高温脉冲方法执行重复循环的所述第二阶段,所述第二阶段的重复循环次数为2~8次,所述第二阶段包括分阶段降温过程,所述第二阶段包括步骤:以1~2℃/min的升温速率升温至850~880℃,并保温30~120分钟;以1~2℃/min的降温速率降温至820~840℃;以及改变降温速率,以0.5~2℃/min的降温速率降温至780~800℃,并保温30~120分钟。

7、优选地,在本专利技术的一实施例中,所述第二阶段结束后,所述高温脉冲方法执行重复循环的所述第三阶段,所述第三阶段的重复循环次数为2~8次,包括步骤:以1~3℃/min的升温速率升温至850~870℃,并保温30~120分钟;以及以0.5~2℃/min的降温速率降温至780~800℃,并保温30~120分钟。

8、优选地,在本专利技术的一实施例中,所述第三阶段结束后,所述高温脉冲方法执行所述第四阶段,所述第四阶段包括步骤:以1~2℃/min的升温速率升温至850~880℃,并保温60~380分钟。

9、优选地,在本专利技术的一实施例中,所述准备原料并处理所述原料,以获得玻璃粉体的步骤包括:称取所述原料并充分混合,将混合后的所述原料在1300~1500℃下熔制1~3小时以获得玻璃液;通过冷却轧机对所述玻璃液进行急冷,以得到玻璃片;将所述玻璃片放入研磨机中进行初步破碎,以获得玻璃颗粒;以及所述玻璃颗粒通过气流磨配合气流分级机以形成所述玻璃粉体。

10、优选地,在本专利技术的一实施例中,所述玻璃颗粒的粒径范围为0.5~2.0mm。

11、优选地,在本专利技术的一实施例中,所述玻璃粉体的预设粒径范围为3.0~4.0μm。

12、优选地,在本专利技术的一实施例中,所述玻璃粉体包括40.4~47.2mol%的cao、10~17mol%的b2o3、36~42mol%的sio2和0~5.34mol%的al2o3。

13、此外,根据本专利技术的第二方面提供的单晶玻璃陶瓷通过如本专利技术第一方面提供的单晶玻璃陶瓷的制备方法所制成。

14、优选地,在本专利技术的一实施例中,所述单晶玻璃陶瓷的主晶体相为单晶β-casio3。

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【技术保护点】

1.一种单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,包括步骤:

2.如权利要求1所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,所述高温脉冲方法的多阶段包括第一阶段、第二阶段、第三阶段和/或第四阶段,所述第二阶段和所述第三阶段为重复循环的升温、降温和/或保温过程。

3.如权利要求2所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,所述第一阶段包括分阶段降温过程,所述第一阶段包括步骤:

4.如权利要求2所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,所述第一阶段结束后,所述高温脉冲方法执行重复循环的所述第二阶段,所述第二阶段的重复循环次数为2~8次,所述第二阶段包括分阶段降温过程,所述第二阶段包括步骤:

5.如权利要求2所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,所述第二阶段结束后,所述高温脉冲方法执行重复循环的所述第三阶段,所述第三阶段的重复循环次数为2~8次,包括步骤:

6.如权利要求2所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,所述第三阶段结束后,所述高温脉冲方法执行所述第四阶段,所述第四阶段包括步骤:

7.如权利要求1所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,所述准备原料并处理所述原料,以获得玻璃粉体的步骤包括:

8.如权利要求7所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,所述玻璃颗粒的粒径范围为0.5~2.0mm。

9.如权利要求7所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,所述玻璃粉体的预设粒径范围为3.0~4.0μm。

10.如权利要求1所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,所述玻璃粉体包括40.4~47.2mol%的CaO、10~17mol%的B2O3、36~42mol%的SiO2和0~5.34mol%的Al2O3。

11.一种单晶玻璃陶瓷,其特征在于,所述单晶玻璃陶瓷通过如权利要求1~10任一项所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法所制成。

12.如权利要求11所述的单晶玻璃陶瓷,其特征在于,所述单晶玻璃陶瓷的主晶体相为单晶β-CaSiO3。

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【技术特征摘要】

1.一种单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,包括步骤:

2.如权利要求1所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,所述高温脉冲方法的多阶段包括第一阶段、第二阶段、第三阶段和/或第四阶段,所述第二阶段和所述第三阶段为重复循环的升温、降温和/或保温过程。

3.如权利要求2所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,所述第一阶段包括分阶段降温过程,所述第一阶段包括步骤:

4.如权利要求2所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,所述第一阶段结束后,所述高温脉冲方法执行重复循环的所述第二阶段,所述第二阶段的重复循环次数为2~8次,所述第二阶段包括分阶段降温过程,所述第二阶段包括步骤:

5.如权利要求2所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,所述第二阶段结束后,所述高温脉冲方法执行重复循环的所述第三阶段,所述第三阶段的重复循环次数为2~8次,包括步骤:

6.如权利要求2所述的单晶玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,所述第三阶段结束...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾惠丹贾庆超王闻之陈晨于航余佳妍
申请(专利权)人:上海泽丰半导体科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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