[发明专利]改性钙硼镧玻璃粉体、生瓷带、介电常数可控的LTCC基板、封装材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性钙硼镧玻璃粉体、生瓷带、介电常数可控的LTCC基板、LTCC封装材料及其制备方法。所述改性钙硼镧玻璃粉体的制备方法包括以下步骤：将表面改性剂、水、无水乙醇和酸碱调节剂混合，得到pH值为1‑5的第一混合液，将第一混合液进行搅拌，得到溶解后的表面改性剂溶液；将钙硼镧玻璃粉体、得到的溶解后的表面改性剂溶液、水、无水乙醇和酸碱调节剂混合，得到pH值为3‑6的第二混合液，将第二混合液进行搅拌改性，然后超声清洗、干燥和筛分，得到所述改性钙硼镧玻璃粉体。本发明利用表面改性方法对单一玻璃粉体进行表面改性，能够控制流延浆料粘度和提高粉体分散性，使生瓷带烧结过程中致密化程度提高，从而得到介电常数可控的LTCC基板。

技术领域

本发明涉及玻璃粉体表面改性领域，具体涉及一种改性钙硼镧玻璃粉体、生瓷带、介电常数可控的LTCC基板、LTCC封装材料及其制备方法。

背景技术

随着信息技术的飞速发展，电子和通信技术领域取得了巨大的进步。低温共烧陶瓷(LTCC)技术是近年来兴起的一项引人注目的跨学科集成元件技术，为信息时代各种电子系统的元件和模块的小型化和轻量化提供了更好的解决方案。低温共烧陶瓷(LowTemperature Co-fired Ceramics，LTCC)是集互联、无源元件和封装于一体的多层陶瓷基板制造技术，最早在1982年由休斯公司开发。其基本原理及技术特征是将多层陶瓷元件技术与多层电路图形技术相结合，将导体浆料和生瓷带在900℃以下共烧，制成模块化集成器件。与另外一种无源集成技术PCB(印制电路板)相比，LTCC基板具有更低的介电损耗和更低的热膨胀系数，同时也实现了无源器件填埋、叠层高、高组装密度和多功能化等目标。目前，LTCC技术主要集中在高频封装领域。作为一种高频应用材料，钙硼镧玻璃在许多领域具有巨大的优势，例如高强度、耐腐蚀性和化学稳定性。因此，钙硼镧玻璃将成为未来集成电子器件的首选。

采用流延成型方法制备片状陶瓷材料，具有可连续成型、操作简单、工艺稳定、基片性能缺陷小等优点，目前已广泛用于LTCC、高温共烧陶瓷(HTCC)和片式多层陶瓷电容器(MLCC)等材料的批量稳定生产。在流延过程中，浆料在高粘度下容易发生分层现象，使得生瓷带和烧结基板极易产生缺陷。因此，稳定分散的低粘度浆料对于流延制备高密度生瓷带至关重要。然而，在制备玻璃粉体的过程中，在氧和水蒸气的共同作用下，玻璃表面会产生大量的羟基，不利于粉体在有机溶剂中的分散。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种改性钙硼镧玻璃粉体、生瓷带、介电常数可控的LTCC基板、LTCC封装材料及其制备方法，所要解决的问题是通过使用硅烷表面改性剂对钙硼镧玻璃粉体进行表面改性，使玻璃粉体更好地分散在浆料中，致密化程度提高，以成功制备得到介电常数可控的LTCC基板。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种改性钙硼镧玻璃粉体的制备方法，包括以下步骤：

S1将表面改性剂、水、无水乙醇和酸碱调节剂混合，得到pH值为1-5的第一混合液，将第一混合液进行搅拌，得到溶解后的表面改性剂溶液；

S2将钙硼镧玻璃粉体、步骤S1得到的溶解后的表面改性剂溶液、水、无水乙醇和酸碱调节剂混合，得到pH值为3-6的第二混合液，将第二混合液进行搅拌改性，然后超声清洗、干燥和筛分，得到所述改性钙硼镧玻璃粉体。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的改性钙硼镧玻璃粉体的制备方法，步骤S1中，其中所述水占所述第一混合液的质量百分比为25-45wt％；所述无水乙醇占所述第一混合液的质量百分比为55-75wt％；所述酸碱调节剂占所述第一混合液的质量百分比为0.5-4wt％。

优选的，前述的改性钙硼镧玻璃粉体的制备方法，步骤S1中，所述表面改性剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸脂偶联剂、硬脂酸以及聚乙二醇中的至少一种；所述酸碱调节剂选自2-羟基丁二酸、乙酸、草酸和冰醋酸中的至少一种。