【CN109905981A】一种低温共烧陶瓷电路板的制造方法【专利】

一种低温共烧生瓷、制备方法及陶瓷基板与流程陶瓷是一种广泛应用于各个领域的材料。

然而，传统的陶瓷制备方法常常需要高温烧结，不仅耗费能源，且存在烧结时容易发生严重的尺寸变形等问题。

因此，研发一种低温共烧生瓷的制备方法对节能降耗和陶瓷成品质量的提高至关重要。

本文介绍一种低温共烧生瓷、制备方法及陶瓷基板和流程。

1. 低温共烧生瓷所谓低温共烧生瓷，指的是采用低温烧结技术，在材料烧结时不发生晶体相变，从而可以得到具有非常好的物理和机械性能的材料。

这种材料具有以下特点：具有类似自然石英的光泽和透明度；表面光滑，没有痕迹；因为无晶体相变，所以材料密度非常均匀，没有裂缝和气孔等缺陷；材料的绝缘性能非常好，适用于制备高压电容器、介质等。

2. 制备方法制备低温共烧生瓷的方法主要有以下几个步骤：2.1. 原料准备要制备出高质量的低温共烧生瓷，首先需要准备优质的原材料。

常见的原材料包括二氧化硅、氧化铝、氧化镁等氧化物粉末。

这些氧化物粉末需要经过筛分、干燥等处理，以保证粒径的均匀性和干燥的彻底性。

2.2. 配料混合将混合后的原材料粉末放在高速机械中进行混合。

为了保证混合的充分，需要在机械中加入一定量的球状颗粒，这样可以增加原材料的运动性，从而促进混合的均匀性。

2.3. 成型制备将混合后的原材料粉末放入模具中进行成型。

成型方式可以采用注塑成型法或压制成型法。

注塑成型的优点是可以制备形状复杂的成品，并可以控制成品的尺寸和厚度。

压制成型的优点是成型效率高，可以快速制备大批量的成品，但是只能制备形状简单的成品。

2.4. 烧结制备将成型的原材料在980°C-1250°C左右的温度下烧结。

在烧结过程中，需要加入一定量的气氛控制剂，以保证烧结温度的稳定性和气气氛的一致性。

烧结时间需要根据不同的成品和烧结温度进行调整，一般为1-4小时左右。

2.5. 后处理烧结完成后，需要对制品进行镶边、打磨等后处理工艺，以保证成品的形状和光滑度。

低温共烧陶瓷基板低温共烧陶瓷基板（LTCC）是一种先进的多层陶瓷基板材料。

它具有优良的电性能、热性能和机械性能，广泛应用于电子设备、通信设备和微波器件等领域。

本文将介绍LTCC的制备工艺、特性及其在各个领域的应用。

一、LTCC的制备工艺LTCC是通过与烧结过程相结合的方式制备的，主要包括以下几个步骤：1. 原料准备：选择合适的陶瓷粉体、玻璃粉、有机添加剂和溶剂等原料，并进行混合、粉碎和筛分等前处理工序。

2. 绿片成型：将经过前处理的材料与有机添加剂和溶剂混合，制备成糊状物料，然后通过印刷、模压或注射成型等方式，在基板上形成绿片。

3. 火烧绿片：将绿片在低温条件下进行预烧结，以去除有机添加剂和溶剂，并增强基板的机械强度。

4. 层积成型：将多个绿片叠加在一起，并通过模压或注射成型的方法，在层与层之间形成界面。

5. 共烧烧结：将层积成型的坯料在高温下进行共烧烧结，使各层之间形成致密的结合。

二、LTCC的特性1. 优良的电性能：LTCC具有低介电常数和低介电损耗，良好的绝缘性能和高频响应特性，能够满足高频率和高速率的信号传输需求。

2. 强大的热性能：LTCC具有较低的热膨胀系数和良好的导热性能，能够有效地分散和传导电路板上产生的热量，并提供良好的热稳定性和热冲击耐性。

3. 优秀的机械性能：LTCC具有较高的硬度和抗弯强度，能够抵御外界的冲击和振动，从而确保电路板的稳定性和可靠性。

4. 多功能封装：LTCC基板可以进行三维立体封装设计，通过通过制备多层、多孔和互连结构，实现集成电路、电阻、电感和微波元件等的封装。

三、LTCC在各个领域的应用1. 无线通信：LTCC基板在射频模块、天线和滤波器等无线通信设备中得到广泛应用，具有优异的频率响应和噪声特性，使得无线信号传输更加稳定和可靠。

2. 光电子器件：LTCC基板能够实现光电转换和光电连接，并具有较好的光电性能，适用于微波光纤、光电耦合器、射频光子器件等光电子器件的制造。

低温共烧PZT压电陶瓷材料的研制引言：压电陶瓷是一种特殊的材料，具有压电、垂直电效应和弯曲电效应等特性，广泛应用于传感器、声学器件、电声器件等领域。

而PZT（铅钛锆）压电陶瓷是目前应用最广泛的一种压电材料，具有较高的压电系数和较低的耗电性能。

然而，传统的PZT压电陶瓷材料需要在高温下烧结，制备复杂，成本较高。

本文将介绍一种低温共烧PZT压电陶瓷材料的研制方法。

方法：1.材料准备：首先，准备所需的原料，包括铅酸钛、铅酸锆的粉末，以及一种合适的粘结剂。

这些粉料应该是高纯度的，以确保最终材料的性能。

2.混合：将铅酸钛和铅酸锆的粉末按照一定的比例混合在一起。

混合的过程中，需要精确控制比例，以保证最终材料具有所需的压电性能。

3.添加粘结剂：将合适的粘结剂添加到上一步的混合物中。

粘结剂的作用是将粉末颗粒结合在一起，形成均匀的绿胚。

4.成型：将上一步得到的绿胚进行成型，可以采用压制法、注塑法或挤出法等方法。

成型后的绿胚需要经过一定的固化处理，以增强其强度和稳定性。

5.低温共烧：将成型后的绿胚放入低温烧结炉中进行共烧。

低温共烧是一种在较低温度下进行的烧结方法，可以减少能源消耗和成本。

共烧的过程中，需要控制烧结温度和时间，以确保材料能够充分烧结而不发生失重或结构变化。

6.热处理：将共烧后的样品进行一定的热处理，以消除内部应力和改善材料的性能。

热处理的过程中，热处理温度和时间应该能够使材料获得最佳的微观结构和性能。

7.测试和分析：最后，对研制出的低温共烧PZT压电陶瓷进行测试和分析。

可以采用压电性能测试、结构分析等方法，评估材料的性能和应用范围。

结论：通过上述的方法，可以实现低温共烧PZT压电陶瓷材料的研制。

与传统的高温烧结方法相比，低温共烧降低了能源消耗和成本，并且可以得到具有良好压电性能的材料。

这种低温共烧PZT压电陶瓷材料在传感器、声学器件、电声器件等领域具有广阔的应用前景。

专利名称：一种低温共烧陶瓷基板材料及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：吕洋,程迎,董兆文,李建辉,沐方清,吴建利,李峰申请号：CN201811270163.6
申请日：20181029
公开号：CN109467426A
公开日：
20190315
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种低温共烧陶瓷基板材料及其制备方法，以LiMgPO陶瓷为基体，采用Zn 置换Mg的方式制备了LiMgZnPO固溶体材料，采用钙硼硅玻璃为低烧助剂，通过调节玻璃配方使其具有较低的玻璃软化温度（600~620℃），在低温时可促进LiMgZnPO材料的流动传质，使其可以在850℃烧结，且此玻璃可在800~820℃晶化成CaSiO等低损耗相，使得其能够降低材料的介电损耗，且与导体浆料能够匹配共烧，使得其适合高频低介LTCC基板材料应用领域。

申请人：中国电子科技集团公司第四十三研究所
地址：230088 安徽省合肥市高新区合欢路19号
国籍：CN
代理机构：合肥天明专利事务所(普通合伙)
代理人：金凯
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