[发明专利]低温烧结玻璃陶瓷粉及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种低温烧结玻璃陶瓷粉，由第一粉体和第二粉体复合而成，其中，按质量份数计，所述第一粉体为3‑10份，所述第二粉体为1份。备所述第一粉体的原料包括1‑50质量份的B₂O₃、35‑65质量份的CaO和10‑65质量份的SiO₂。制备所述第二粉体的原料包括1‑50质量份的H₃BO₃、35‑65质量份的CaO和10‑65质量份的C₈H₂₀Si。还提供一种低温烧结玻璃陶瓷粉的制备方法，包括对所述第一粉体的原料进行混合、熔炼、淬冷、烘干、研磨和热处理。对所述第二粉体的原料进行溶解及喷雾造粒。还提供一种低温烧结玻璃陶瓷粉在低温共烧陶瓷基板中的应用。本发明的低温烧结玻璃陶瓷粉及其制备方法和应用，有效降低了介质材料的高频损耗、介电常数及热膨胀系数，使介质材料具有更优的综合性能。

技术领域

本发明属于功能陶瓷技术领域，特别是涉及一种低温烧结玻璃陶瓷粉及其制备方法和应用。

背景技术

随着电子通信技术的快速发展，每单元体积中的电子元器件数量急剧增加，业内对高频、低介电常数低温共烧陶瓷基板的需求与日俱增，这就要求制备陶瓷基板的介质材料具备介电常数低、高频损耗低、热膨胀系数与芯片相近和热导率高等性能。

目前，低温共烧陶瓷基板常常出现高频损耗高、介电常数随频率变化大、与金属浆料共烧时出现翘曲、热导率低等问题。高频损耗高主要与介质材料中无定形玻璃相过多有关，在高频下玻璃相中的离子电导是介质损耗的主要来源。对于陶瓷/玻璃体系材料中，由于玻璃材料为非结晶玻璃，烧结后仍主要以无定型结构存在，如此一来就大幅提升了介质材料在高频下的介电损耗。玻璃陶瓷体系材料中，虽然一部分结晶玻璃在烧结过程会因为表面析晶过程形成晶体结构，但是仍存在较大部分的结晶玻璃仍以无定形结构存在，同样影响介质材料的高频损耗性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，并提供一种低温烧结玻璃陶瓷粉及其制备方法和应用，以解决低温烧结介质材料高频损耗高、介电常数随频率变化大的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种低温烧结玻璃陶瓷粉，由第一粉体和第二粉体复合而成，其中，按质量份数计，所述第一粉体为3-10份，所述第二粉体为1份；

制备所述第一粉体的原料包括1-50质量份的B₂O₃、35-65质量份的CaO和 10-65质量份的SiO₂；

制备所述第二粉体的原料包括1-50质量份的H₃BO₃、35-65质量份的CaO和 10-65质量份的C₈H₂₀Si。

对上述技术方案的进一步改进是：

所述第一粉体的粒径为1-10μm，和/或所述第二粉体的粒径为10-200nm。

所述第一粉体在与所述第二粉体复合之前需进行热处理，所述热处理的温度为700-900℃，热处理的加热时间为30-120min。

本发明还提供一种低温烧结玻璃陶瓷粉的制备方法，包括以下步骤：

制备第一粉体：分别称取1-50质量份的B₂O₃、35-65质量份的CaO和10-65 质量份的SiO₂，混合后进行熔炼，得到熔融物，将所述熔融物进行淬冷、烘干、研磨、及热处理后得到所述第一粉体；

制备第二粉体：分别称取1-50质量份的H₃BO₃、35-65质量份的CaO和10-65 质量份的C₈H₂₀Si，混合后溶解于水中，经喷雾造粒后得到所述第二粉体；