[发明专利]微晶玻璃和高抗弯强度低温共烧陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高抗弯强度低温共烧陶瓷材料，按重量百分比计算：所述微晶玻璃40～50％；所述氧化铝50～60％；所述微晶玻璃包括以下组分，按重量百分比计算：碳酸钙5～40％；硼酸5～40％；碳酸镁1～10％；氧化锆1～15％；氧化锌5～20％；氧化硅15～50％。本发明所提供的微晶玻璃采用碳酸钙、硼酸、碳酸镁、氧化锆、氧化锌以及氧化硅，协同促进制成具有高粘度的微晶玻璃。通过微晶玻璃与氧化铝熔融制得高抗弯强度低温共烧陶瓷材料，该材料可以在860℃下烧结15min，获得最佳致密度，得到的陶瓷材料其抗弯强度大于350MPa，能够有效提升元件的抗冲击能力；同时还具有微波电性能良好，在1.9GHz和15GHz下的，介电常数为8.0左右，介电损耗低于0.005。

技术领域

本发明涉及低温共烧陶瓷的技术领域，具体的说，是指一种高抗弯强度低温共烧陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

低温共烧陶瓷(LTCC)采用低温烧结瓷料与有机粘合剂/增塑剂按一定比例混合，通过流延生成生瓷带，在生瓷带上冲孔、金属化布线以及通孔填充等操作最后得到低温烧结制成的多层布线基板。

低温共烧陶瓷材料因其具有良好的电绝缘性、较高的机械强度、耐热性以及耐腐蚀性，在各个领域中应用越来越广发，如除了运用到于DIP、LCCC、PGA、QFP、BGA、CSP、MCM、SiP等各种封装制品外，还可以用于计算机主板、高速电路基板、功率电路基板、汽车电子电路基板等，在这些运用过程中除了要求具有电性能外，还要有良好的机械性能和热性能等。

但是现有制备的低温共烧陶瓷机械性能相对较差，尤其是抗弯强度难以达到使用的要求的技术问题。

发明内容

本发明提供一种高抗弯强度低温共烧陶瓷材料，用于解决现有技术中存在：在低温共烧陶瓷的运用过程中，存在抗弯强度极其差的技术问题。

本发明的第一个目的在于提供一种微晶玻璃，其包括以下组分，按重量百分比计算：

碳酸钙5～40％； 硼酸5～40％； 碳酸镁1～10％；

氧化锆1～15％； 氧化锌5～20％； 氧化硅15～50％

为了更好的实现本发明，进一步的，包括以下组分，按重量百分比计算：

碳酸钙20～25％； 硼酸20～25％； 碳酸镁2～7％；

氧化锆10～13％； 氧化锌5～10％； 氧化硅30～35％。

本发明的第二个目的在于提供一种高抗弯强度低温共烧陶瓷材料，包括上述的微晶玻璃和氧化铝，按重量百分比计算：所述微晶玻璃40～50％；所述氧化铝50～60％。

为了更好的实现本发明，进一步的，还包括粘结剂，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液、乙酸乙烯酯、乙烯醇缩丁酯、纤维素聚合物、聚丙烯酸脂中的一种或多种。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液；所述聚乙烯醇缩丁醛乙醇溶液的质量分数为20％。

为了更好的实现本发明，进一步的，还包括增塑剂，所述增塑剂选用邻苯二甲酸二辛酯。

本发明的第三个目的在于提供一种高抗弯强度低温共烧陶瓷材料的制备方法，

包括以下步骤：

S1：制备微晶玻璃

按照重量百分比称取原料：碳酸钙5～40％；硼酸5～40％；碳酸镁1～10％；氧化锆1～15％；氧化锌5～20％；氧化硅15～40％；并用球磨机将原料混合烘干；装入坩埚熔融后，倒入去离子水冷淬得到玻璃渣，对玻璃渣进行气流磨粉得到玻璃粉，即微晶玻璃；