添加剂对CBS系LTCC基板的匹配性能的影响

采用水淬法制备了CaO-B2O3-SiO2(CBS)玻璃,研究了MgO替代Na2O、K2O掺杂对所制CBS玻璃的烧结性能、介电性能和热膨胀性能的影响。结果表明:MgO的替代掺杂使CBS玻璃的软化温度提高,黏度活化能增大,银离子扩散能力减弱,并使CBS玻璃与银电极匹配共烧发黄的现象得到改善。含有0.2%MgO和0.1%Na2O(质量分数)并于850℃烧结制备的CBS玻璃性能较佳:密度为2.45 g/cm3,1MHz频率下εr为5.98,tanδ为5×10–4,线膨胀系数为10.1×10–6/℃。     

高抗弯强度微波介电LTCC基板材料的研究

为了适应基板高载荷、高可靠的要求,制备了一种适用于LTCC应用的高抗弯强度微波介电陶瓷材料。该陶瓷材料由Ca-Mg-Zr-Zn-B-Si微晶玻璃和氧化铝构成。采用差热热重同步分析仪、扫描电镜、X射线衍射分析仪、带谐振腔夹具的矢量网络分析仪和三点抗弯测试仪研究了陶瓷材料的烧结性能、微观结构、抗弯强度和介电性能。860℃烧结15 min获得陶瓷具有最佳致密度,其抗弯强度大于400 MPa,1. 9 GHz频率时εr=8. 12,tanδ=0. 0028;15 GHz频率时εr=7. 96,tanδ=0. 0031。该陶瓷与金、银电极共烧匹配良好,适用于制备LTCC基板。     

薄膜金属化LTCC基板的薄膜阻碍层对共晶焊的影响

讨论了LTCC工在板薄膜金属化技术中,有效阻碍层的选择对基板共晶焊的影响。实验结果表明,Ti/Ni是一种高可靠性的阻碍层,而且Ti/Ni/Au也是一种较理想的LTCC基板薄膜金属化结构。     

LTCC材料介电性能的影响研究

文章研究了La2O3-B2O3和SiO2作为添加剂对钙硼硅系LTCC材料的烧结和介电性能的影响。实验结果表明,La2O3-B2O3添加剂促进了CaSiO3的析晶,从而极大增强了钙硼硅玻璃陶瓷的抗弯强度。Si用于调节样品的收缩率以满足实际生产要求。CaO-B2O3-SiO2-6wt%La2O3-B2O3-7wt%Si样品性能较好：εr=6.13,tanδ=12.34×10-4（10 GHz）,弯曲强度σf≥160 MPa,收缩率为14.9%。     

碱金属氧化物对硼硅酸盐系玻璃/Al_2O_3材料性能的影响

以硼硅酸盐系玻璃和Al2O3粉料为原料,采用低温烧结法制备了玻璃/Al2O3系LTCC材料。设计玻璃中碱金属氧化物的质量分数为0~6%,研究了碱金属氧化物添加量和烧成温度对玻璃/Al2O3材料的烧结性能、热性能、介电性能和力学性能的影响。随着碱金属氧化物含量增加,玻璃/Al2O3材料的体积密度、相对介电常数、抗弯强度增加,而介电损耗恶化。当碱金属氧化物添加的质量分数为2%,材料于875℃烧结良好,显示出优异的性能:体积密度为2.84 g/cm3,相对介电常数7.71,介电损耗1.15×10–3(于10 MHz下测试),抗弯强度为158 MPa,热导率为2.65 W/(m·℃),线膨胀系数为7.77×10–6/℃。     

固相合成法制备CaO-B2O3-SiO2系LTCC材料的研究

采用传统的固相合成工艺制备钙硼硅系LTCC粉体材料。考察了不同烧结温度和B2O3含量对材料性能的影响。实验结果表明,随着烧结温度升高,样品的致密化程度越高,但温度超过975℃会产生熔融和变形的现象。固定CaO与SiO2摩尔比为1.2∶1,当B2O3质量分数达到25%时,在950℃下烧结样品的性能较好:εr=6.06,tanδ=0.001 5(1MHz),弯曲强度σf≥180MPa,通过扫描电子显微镜观察其烧结的致密性较好;B2O3含量继续升高时,样品的力学性能和电学性能急剧恶化。     

玻璃粉储存时间对Ca-Ba-Al-B-Si-O玻璃性能的影响

以存储了0,6及12个月的玻璃粉为原料,采用高温熔融法制得了Ca-Ba-Al-B-Si-O玻璃。借助FT-IR、DSC、XRD和SEM研究了玻璃粉存储时间对所制玻璃烧结性能、介电性能和热稳定性能的影响。结果表明:经725℃烧结,以0月玻璃粉制成的玻璃的体积密度为2.47 g.cm–3,气孔率为0.36%,在10 MHz条件下测得的相对介电常数和介质损耗分别5.83和1.02×10–3。随着玻璃粉储存时间的增加,所制玻璃网络结构的连续性降低,析晶趋势增大,导致液相玻璃中雏晶数量增多及黏度增大,进而导致液相玻璃的粘性流动变缓,这就使试样的烧结性能变差,进而影响试样的介电性能。     

MgO-SiO_2-BaO-CaO-ZrO_2/Al_2O_3基LTCC材料性能研究

采用MgO-SiO_2-BaO-CaO-ZrO_2玻璃与Al_2O_3复合烧结,制备了MgO-SiO2-BaO-CaO-ZrO2/Al_2O_3基LTCC复合材料。借助DTA、XRD、SEM和电性能测试手段,系统研究了玻璃/Al_2O_3比例和烧结温度对复合材料结构与性能的影响。结果表明,MgO-SiO_2-BaO-CaO-ZrO_2玻璃是一种微晶玻璃,析出CaMg(SiO_3)_2相,但复合材料在析晶过程中与Al_2O_3发生反应,主要物相是Al_2O_3、BaAl_2SiO_8以及玻璃相。提高玻璃粉含量和烧结温度均能够提升致密性,当玻璃含量为质量分数50%～55%时,该复合材料在880～900℃即可烧结致密,具有ε_r=8. 1～8. 4、tanδ=0. 0010～0. 0013@13 GHz,σ> 300 M Pa等优异的综合性能,满足LTCC滤波器集成化、小型化和高可靠性的制作要求。     

钙硼硅系LTCC材料性能研究

在低软化点钙硼硅玻璃(LG)[r(Ca:Si)>1]中添加高软化点钙硼硅玻璃(HG)[r(Ca:Si)<1],经低温烧结制备了钙硼硅(CaO-B2O3-SiO2,CBS)LTCC材料(又称CBS微晶玻璃)。利用XRD和SEM,研究了HG的添加量及烧成温度对钙硼硅LTCC材料的物相和微观结构的影响。结果表明,HG玻璃的引入有效提高了LG的烧结性能及拓宽了烧结范围,且有效降低了该材料的相对介电常数。w(HG)为20%时,CBS微晶玻璃能够在850～910℃烧结致密;在1MHz测试频率下,相对介电常数小于7.25,介质损耗小于2×10–3。     

LTCC低介电常数微波介质陶瓷的研究进展

简述了Al2O3系、MO-SiO2(M=Ca,Mg,Zn)系、MO-TiO2系等相对介电常数为6～30的低温共烧陶瓷(LTCC)的结构和微波介电性能,介绍了自主研发的Al2O3系和Mg5(Zn,Ti)4O15系材料制作的多层陶瓷电容器(MLCC)的电性能。分析和讨论了目前LTCC低介电常数微波介质陶瓷存在的问题,提出了其发展方向。     

低温共烧陶瓷基板及其封装应用

低温共烧陶瓷LTCC基板是实现小型化、高可靠微波多芯片组件MMCM的一种理想的封装技术一文章对LTCC技术的特点及应用做出了评述,主要介绍国内外LTCC的现状、发展趋势与问题,同时突出强调了LTCC的飞速发展及对微波器件的重要性。     

LTCC滤波器性能改善的研究

微波滤波器在现代微波技术领域中的作用举足轻重,而基于LTCC（低温共烧陶瓷）技术的多层微波滤波器因具有满足现代电子系统要求的高频化、小型化及低成本等许多优点而成为当今微波领域常用滤波器之一。如何提高LTCC滤波器性能使其损耗更小,更适应实际工程的高要求就成为了关键一环。本文结合经典的分布参数理论设计出一个中心频率为1.2GHz,带宽40MHz的新型LTCC多层滤波器,其尺寸为14mm×20mm×2mm,并在此基础上结合金属电导率和趋肤深度的理论对金属层改进,设计出性能更优的LTCC滤波器,从而得出改善LTCC滤波器性能的方法,并做出实物验证了与仿真的一致性。     

LTCC专用烧结炉的研制

随着低温共烧陶瓷（Low Temperature Co—fired Ceramic,LTCC）多层基板为适应电子器件向着小型化、高密度、多功能的发展,从而对低温共烧工艺设备的也提出了更为严格的要求。针对目前低温共烧工艺设备的主要特点介绍了低温共烧陶瓷技术中新型烧结炉的研制方案及技术难点。     

LTCC技术的现状和发展

LTCC是实现电子设备小型化、集成化的主流技术,介绍了近年LTCC技术在元件、功能器件、封装基板和集成模块方面的应用,特别是在微波、毫米波和MEMS的应用实例。指出了我国在该领域的优势和弱点,并提出了未来的努力方向。     

粒度对CaO-B_2O_3-SiO_2系LTCC材料性能的影响

用行星球磨机把相同原料球磨不同时间后,制得了不同粒度的CaO-B2O3-SiO2系用于制造LTCC的粉体材料;采用统一的固相烧结陶瓷工艺过程把LTCC粉体材料制备成陶瓷;研究了粉体粒度对瓷体晶相组成、微观形貌及析晶温度等物理性能的影响。结果表明,粉体粒度减小有助于烧结,但粒度过小会使液相在烧结过程中过早出现并包裹住未及排出的气体,从而导致瓷体结构不致密。最终确定球磨时间为7h,中位径为1.29μm,比表面积为7.344m2/g的粉体有较好的综合性能,用其制得的LTCC εr为6.053,tanδ为2.33。     

异质材料共烧匹配性调制在LTCC领域的研究进展

针对LTCC技术的特点,深入分析了LTCC中异质材料共烧匹配性的关键技术及其难点,研究后提出:通过调整粉体粒度,调整流延配比中有机物的含量、调节烧结制度、插入中间层,以及适量掺杂烧结助剂等方法对异质材料的共烧匹配性进行合理有效地调制,最终获得共烧界面结合完好,复合功能满足应用要求的多层结构及功能器件。     

LTCC流延生瓷带的力学性能

选择邻苯二甲酸二丁酯(DOP)和聚乙二醇(PEG)作为复合增塑剂,采用流延法制备生瓷带。研究复合增塑剂中PEG和固含量对浆料黏度及生瓷带力学性能的影响。结果表明,复合增塑剂的增塑效果优于单组分增塑剂。随着PEG含量的增加,生瓷带拉伸强度减小,断裂伸长率先增大后减小;生瓷带的拉伸强度和断裂伸长率随固含量的升高而降低。当增塑剂中w(PEG)为30.0%～70.0%,w(固含量)为86.5%～87.3%时,生瓷带拉伸强度约为1.94MPa,断裂伸长率约为12.07%。     

基于LTCC工艺的蓝牙天线设计与制造

分析了LTCC工艺对射频器件性能的影响,并在优化LTCC工艺的基础上设计并制作了一款蓝牙芯片全向天线。通过工艺的控制,天线批量一致性好,成品率在85%以上。测试结果表明,天线增益为1.6 dB,较好地符合了设计值。该天线尺寸小(6.0 mm×2.0 mm×1.2 mm),质量轻,带宽大(–10 dB带宽为100 MHz)、易于批量生产,适应用于各种高灵敏度、低剖面的蓝牙无线收发模块。