[发明专利]一种用中空玻璃微珠改性的硼硅酸盐玻璃的制备方法

说明书

本发明公开了一种用中空玻璃微珠改性的硼硅酸盐玻璃的制备方法，采用硼硅酸盐玻璃为主体，在制备浆料的过程中添加(0～50％)的微米级中空玻璃微珠，通过喷雾干燥法制备复合玻璃造粒粉，用该造粒粉打制出相应的玻璃坯，然后利用玻璃‑金属烧结，测试其机械强度及介电性能。试验结果表明，中空玻璃微珠的添加可以有效提高硼硅酸玻璃的综合性能，随着中空玻璃微珠含量的增加，相应的玻璃‑金属封接件的机械强度和介电性能也有所提高。本方法对于高性能玻璃造粒粉的制备及封接性能的提升具有良好的效果。

技术领域

本发明涉及电子玻璃技术领域，具体而言涉及一种用中空玻璃微珠改性的硼硅酸盐玻璃的制备方法。

背景技术

近年来集成电路的集成度迅速提高，射频连接器、微波器件等工作频率范围也大幅提高，为了降低由此带来的阻抗延时及功率损耗，除了采用低电阻率金属外，重要的是降低介质层的寄生电容。由于电容C与介电常数ε成正比，可采用低介电常数材料作互连介质，减小阻抗延迟，从而满足集成电路发展的需要。

低介电玻璃是一种很理想的候选材料，由于其性能特点突出而被广泛应用于电子封装领域中，起着保护电路、隔离绝缘和防止信号失真等作用。低介电玻璃不仅具有良好的耐热性和化学稳定性、高的机械强度、气密性和电绝缘性能等优点，可以满足电子元器件严苛的工作环境要求，还具有较低的介电常数和介电损耗，低介电常数可以减少信号的弛豫和交叉干扰，而低介电损耗则能够减少高频和大电阻率下的热耗过多，实现良好的散热功效。

现有技术中也有一些关于低介电常数的玻璃组合物的报道，如申请号为CN202110688872.1的发明申请中公开了一种低介电常数玻璃组合物，其摩尔百分比组成含有：SiO₂64.8～68.2mol％；B₂O₃23.9～28.8mol％；R₂O2.5～6.51mol％；其中，所述R₂O为Li₂O、Na₂O和K₂O中的一种或多种，20℃-120℃的玻璃线膨胀系数α为34.5～40×10^-7/k。还含有：Al₂O₃ 0～3.1mol％；MO 0～5mol％；Sb₂O₃ 0～0.1mol％，其中，MO为BaO和SrO中的一种或两种。又如申请号为CN202110446122.3的发明申请中公开了一种微型射频玻璃绝缘子用低介电封接玻璃粉，由以摩尔百分比表示的原料制成：SiO₂：70.5～74.0％，B₂O₃：20.5～23.5％，Ga₂O₃：0.5～2.0％，P₂O₅：0.25～2.0％，Li₂O：0.4～6.0％，K₂O：0.1～1.5％，LaB₆：0.05～1.0％，NaCl：0.03～0.3％。

中空玻璃微珠具有低杂质、低介电、低密度、高强度等特性，为近年来一种新型添加材料。

发明内容

针对现有技术中的玻璃封接材料存在的机械性能、介电性能不足等问题，本发明的目的在于优化玻璃封接材料现有制备技术，利用中空玻璃微珠具有低杂质、低介电、低密度、高强度等特性，在玻璃粉中添加中空玻璃微珠，采用造粒技术制备一种中空玻璃微珠/玻璃复合材料，从而提高玻璃的机械性能及介电性能。实验证明，利用本发明提供复合玻璃材料与金属进行密封可以使得该玻璃-金属密封件具有较高的机械性能和较低的介电常数，大大的提高了原有的玻璃-金属密封件性能。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种用中空玻璃微珠改性的硼硅酸盐玻璃的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：