0°C。
[0090] 步骤(5)中的烧结温度为900 °C。
[0091] 实施例9:
[0092] -种本发明的低温共烧陶瓷材料,包括60wt%La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃和 40wt%Al2O3陶瓷填充相。
[0093]本实施例中,La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃中各组分的质量分数为:La2O3为25wt%, B2O3为 65wt%,Al203为IOwt%。
[0094] 本实施例中,该低温共烧陶瓷材料的介电常数为7. 91,介电损耗为2. 12X10 3,频 率为 8.IOGHz。
[0095] 实施例9的具体操作步骤及工艺参数与实施例1基本相同,不同之处在于:
[0096] 步骤(1)中的保温熔炼温度为1250°C。
[0097] 步骤(5)中的烧结温度为900°C,保温时间为lh。
[0098] 实施例10 :
[0099] -种本发明的低温共烧陶瓷材料,包括60wt%La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃和 40wt%Al2O3陶瓷填充相。
[0100] 本实施例中,La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃中各组分的质量分数为:La2O3为20wt%, B2O3为 75wt%,Al203为 5wt%。
[0101] 本实施例中,该低温共烧陶瓷材料的介电常数为7. 62,介电损耗为5. 54X10 3,频 率为 8. 21GHz。
[0102] 实施例10的具体操作步骤及工艺参数与实施例1基本相同,不同之处在于:
[0103] 步骤(1)中的保温熔炼温度为1200°C。
[0104] 步骤(5)中的烧结温度为900 °C。
[0105] 实施例11 :
[0106] -种本发明的低温共烧陶瓷材料,包括60wt%La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃和 40wt%Al2O3陶瓷填充相。
[0107] 本实施例中,La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃中各组分的质量分数为:La2O3为30wt%, B2O3为 60wt%,Al203为IOwt%。
[0108] 本实施例中,该低温共烧陶瓷材料的介电常数为7. 68,介电损耗为3. 86X10 3,频 率为 8. 34GHz。
[0109] 实施例11的具体操作步骤及工艺参数与实施例1基本相同,不同之处在于:
[0110] 步骤(5)中的烧结温度为900 °C。
[0111] 实施例2至实施例11主要围绕微晶玻璃的成分、熔炼温度、Al2O3陶瓷填充相的含 量、坯体的烧结温度和保温时间参数,反映材料成分和工艺参数对本发明中低温共烧陶瓷 材料介电性能的影响。
[0112] 表1为本发明的各实施例的La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃的成分、熔炼温度和Al203陶 瓷填充相的含量。表2列出了各实施例的烧结温度、保温时间和采用本发明的方法制备的 低温共烧陶瓷材料的介电性能数据。
[0113] 表1实施例1-11中La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃的成分、熔炼温度和Al203陶瓷填充 相的含量
[0114]
[0115] 表2实施例1-11中所采用的工艺参数及最终制备的低温共烧陶瓷材料的介电性 能
[0116]
[0117] 由表2可知,本发明的低温共烧陶瓷材料在高频下具备优异的介电性能,其介电 常数为7~8,介电损耗较低,是高密度封装基板材料的理想候选材料。
[0118] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不局限于上述实施 例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出,对于本技术领 域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下的改性和润饰,也应视为本发明的 保护范围。
【主权项】
1. 一种低温共烧陶瓷材料,其特征在于,所述低温共烧陶瓷材料是由La203-B203-Al203 微晶玻璃和Al2O3陶瓷填充相组成,其中,按质量分数计,所述La203-B203-Al203微晶玻璃为 40wt%~60wt%,所述六1203陶瓷填充相为40wt%~60wt%。2. 根据权利要求1所述的低温共烧陶瓷材料,其特征在于,所述LaW3-B2O3-Al2O3微晶 玻璃中各组分的质量分数为:La203为20wt%~25wt%,B2O3为60wt%~75wt%,Al203为 5wt%~20wt%。3. 根据权利要求1或2所述的低温共烧陶瓷材料,其特征在于,所述低温共烧陶瓷材料 的介电常数为7~8,介电损耗为2. 12X10 3~6. 38X10 3,所述低温共烧陶瓷材料的频率 为 8.OGHz~8. 9GHz〇4. 一种低温共烧陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤: (1) La2O3-B2O3-A1203微晶玻璃粉体的制备:将氧化镧、氧化硼、氧化铝混合均匀,然后 升温至120(TC~1300°C,进行保温熔炼,将所得玻璃液经急冷形成玻璃渣,经球磨后,得到 La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃粉体; (2) 八1203陶瓷粉体的预处理:将六1 203陶瓷粉体在1400°(:~1500°(:空气环境下保温进 行预处理,得到预处理后的Al2O3陶瓷粉体; ⑶复合粉体的制备:将步骤⑴所得La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃粉体和步骤⑵所得 预处理后的Al2O3陶瓷粉体进行混合球磨,经烘干、过筛后,得到LaW3-B2O3-Al2O3微晶玻璃/ Al2O3复合粉体; (4) 复合粉体的成型:将步骤(3)所得La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃/Al2O3复合粉体进行 造粒,然后压制成型,得到坯体; (5) 低温烧结:将步骤(4)所得坯体先进行排胶,然后升温至820°C~925°C进行保温 烧结,保温烧结后降温至室温,得到低温共烧陶瓷材料。5. 根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述氧化镧、氧 化硼、氧化铝占所述La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃粉体的质量分数分别为20wt%~25wt%、 60wt% ~75wt%、5wt% ~20wt%。6. 根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤⑶中,所述 La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃粉体占所述LaA-B2O3-Al2O3微晶玻璃/Al203复合粉体的质量分 数为40wt%~60wt%,所述预处理后的Al2O3陶瓷粉体占所述LaA-B2O3-Al2O3微晶玻璃/ Al2O3复合粉体的质量分数为40wt%~60wt%。7. 根据权利要求4~6中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中,所述 造粒时采用PVA溶液;所述压制成型的压力为120MPa~180MPa,保压时间为2min~4min。8. 根据权利要求4~6中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中,所述 排胶的温度为450°C~500°C,所述排胶的时间为2h~4h;所述保温烧结的时间为Ih~2h; 所述降温的速度为5°C/min~10°C/min。9. 根据权利要求4~6中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述 氧化镧、氧化硼、氧化铝的纯度大于99. 9% ;所述升温速率为KTC/min~20°C/min;所述 保温熔炼的时间为2h~4h;所述球磨时间为12h~24h。10. 根据权利要求4~6中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述 Al2O3陶瓷粉体的粒径为Iym~3ym,所述Al203陶瓷粉体的纯度大于99. 9%;所述保温时
【专利摘要】本发明公开了一种低温共烧陶瓷材料及其制备方法。该低温共烧陶瓷材料是由La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃和Al2O3陶瓷填充相组成,按质量分数计,La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃为40wt%~60wt%,Al2O3陶瓷填充相为40wt%~60wt%。制备方法包括La2O3-B2O3-Al2O3微晶玻璃粉体的制备,Al2O3陶瓷粉体的预处理,复合粉体的制备,复合粉体的成型和低温烧结。本发明的低温共烧陶瓷材料具有工艺窗口宽、介电损耗低、可用于高频领域等优点,制备方法简单方便,设备投入小。
【IPC分类】C04B35/622, C04B35/10, C03C14/00
【公开号】CN105174733
【申请号】
【发明人】张为军, 陈兴宇, 白书欣, 刘卓峰
【申请人】中国人民解放军国防科学技术大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月31日