[发明专利]一种玻璃陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种玻璃陶瓷及其制备方法，由两种结晶玻璃、高软化点助熔剂及骨架料组成，是一种典型的玻璃陶瓷。调整C、Z结晶玻璃及高软化点助熔剂的种类及比例，可以调整烧结温度，并同步控制其与银共烧的收缩行为，使得烧结温度和收缩行为能够同时控制。另外，通过骨架料中LZT与CT的重量比，可调节玻璃陶瓷的介电常数温度系数。通过配方调整，可得到在860℃烧结致密，在24GHz的条件下，介电常数为18.6‑23.7，Q值大于3000的LTCC材料。

技术领域

本发明属于电子器件及低温共烧陶瓷基板技术领域，具体涉及一种玻璃陶瓷及其制备方法。

背景技术

近年来微波技术向着更高的频率发展，并在拓展频带宽度，充分利用频带资源的同时，移动通讯和便携式终端正在向着小型化、集成化、轻量化、高可靠性和低成本方向发展。以低温共烧陶瓷(LTCC)技术为基础的多层结构设计为实现这一目标提供了解决方案，其在电子封装、射频器件和汽车电子等领域有着广泛的应用。

现阶段在LTCC粉体材料和导体浆料的匹配研究几乎空白，缺乏陶瓷配方组成与导体浆料匹配性之间的系统研究，因此尚未完全的LTCC材料的发展规律。

在专利CN 109796136中，由于采用单一玻璃助烧，其烧结温度偏高(900℃)，不利于与导体浆料匹配。正因为其烧结温度高，在其专利中，也缺乏对导体浆料匹配数据，仅停留在单一的材料指标，这也是LTCC材料研究的统一问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种玻璃陶瓷及其制备方法，以解决现有技术中陶瓷配方粉体和导体浆料难以匹配的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种玻璃陶瓷，包括玻璃、助熔剂和骨架料；所述玻璃的质量占比为3.75～20％，骨架料的质量占比为80～95％，余量助熔剂；

所述玻璃由C结晶玻璃和Z结晶玻璃混合组成；

所述骨架料由LZT和CT组成；

所述助熔剂为氧化物。

本发明的进一步改进在于：

优选的，以质量分数计，所述C结晶玻璃的组成为30％-40％的CaO，20-40％的B₂O₃，30-40％SiO₂，0-5％的ZrO₂、P₂O₅、Al₂O₃、MgO、La₂O₃或TiO₂。

优选的，以质量分数计，所述Z结晶玻璃为50％的ZnO和50％的混合物，所述混合物为B₂O₃与SiO₂的混合物，所述混合物中B₂O₃与SiO₂的质量比为4.6-40.7。

优选的，所述助熔剂为ZnO、MnO₂、Cr₂O₃、Li₂O、P₂O₅、Bi₂O₃或CuO中至少一种氧化物。

优选的，所述LZT为Li₂O、ZnO和TiO₂以摩尔比2：1：3组成的混合物。

优选的，所述CT由CaO与TiO₂以摩尔比1:1组成的混合物。

一种上述玻璃陶瓷的制备方法，通过玻璃熔制法分别制备C结晶玻璃粉和Z结晶玻璃粉，通过固相反应法分别制备LZT骨架料和CT骨架料；