Cr_2O_3掺杂对钡硼硅微晶玻璃的性能影响

采用固相合成法制备了高膨胀系数钡硼硅微晶玻璃材料。通过对该微晶玻璃进行X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)测试分析研究铬掺杂对BaO-B2O3-SiO2力、热、电性能及微观机理的影响。结果显示,热膨胀系数与介电损耗随Cr2O3含量增加而增大,研究表明,加入Cr2O3会促进该体系晶粒的生长,并促使晶相由石英晶相转变为方石英晶相,方石英热膨胀系数较高,其晶相含量增多导致热膨胀系数增大。该体系Cr2O3质量分数为0.5%时,制备出具有较高热膨胀系数(18.44×10-6/℃),较高抗弯强度(187 MPa),较低相对介电常数(5.5)的封装材料。     

BaO含量对K2O-B2O3-SiO2-Al2O3低温烧结材料性能的影响

在不添加熔融玻璃的情况下,采用一次预烧法制备了低温烧结的K_2O-B_2O_3-SiO_2-Al_2O_3复合材料,并系统地讨论了BaO含量对复合材料微观结构、物相组成、介电性能、弯曲强度和热膨胀系数的影响。X射线衍射结果表明复合材料的主晶相为石英相,次晶相为氧化铝相。除此之外,研究结果表明调整BaO含量有利于获得良好的烧结性能。当BaO质量分数为5%时,在850℃烧结的复合材料在14 GHz下的相对介电常数(ε_r)为5.42,介电损耗为3.6×10~(-3),热膨胀系数(TEC)为8.4×10~(-6)/℃,弯曲强度为158 MPa。这为制备新型的LTCC材料提供了一种有效的方法,具有广阔的应用前景。     

复合晶核剂对BaO-B_2O_3-SiO_2微晶玻璃性能的影响

采用固相法制备高热膨胀系数BaO-B2O3-SiO2微晶玻璃,并通过X线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法研究不同比例锆钛复合晶核剂对微晶玻璃中石英的晶型转变、显微结构、热膨胀性能和介电性能的影响。结果表明,适当增大BaO-B2O3-SiO2微玻璃中晶核剂TiO2/ZrO2的比例,能促进微晶玻璃中石英晶相向方石英晶相的转变,提高微晶玻璃的热膨胀系数;晶核剂含量(质量分数)为3%ZrO2+4%TiO2时,制备出微观结构均匀致密,密度为2.876g·cm-3,弯曲强度为172 MPa,热膨胀系数为16.05×10-6/℃,介电常数为5.81及介质损耗为6.4×10-4的低温共烧陶瓷(LTCC)基板封装材料。     

石英SiO_2改性Al_2O_3陶瓷性能研究

以高纯石英SiO2、氧化铝粉末为原料,采用传统固相反应法在1 580℃空气中烧结得到了致密的Al2O3封装陶瓷。研究了不同石英SiO2/Al2O3配比对Al2O3陶瓷的热学性能、力学性能及介电性能的影响。研究结果表明,当石英SiO2的质量分数为3.5%时,在1 580℃烧结温度下保温3h所得样品综合性能最佳。陶瓷试样密度为3.85g/cm3,抗弯强度达到517 MPa,热膨胀系数为6.6×10-6(300℃),介电常数为9.4。     

TiO_2掺杂量对PTFE/SiO_2复合材料性能的影响

采用新型化学工艺,制备了SiO2与TiO2共同填充的PTFE复合材料,系统研究了TiO2掺杂量对所制复合材料显微结构、微波介电性能和热膨胀系数的影响。结果表明,复合材料的密度、介电常数和热膨胀系数都随着掺杂量的增大而增加,吸水率随着掺杂量的增大而减小,介电损耗随着掺杂量的增大先减小后增大。当TiO2掺杂量为质量分数7%时,PTFE很好地包覆在SiO2表面,复合材料结构致密,具有与铜箔较为匹配的线膨胀系数(17.76×10–6/℃),且介电性能优良(εr=2.94,tanδ=0.000 82)。     

玻璃–莫来石陶瓷复合材料基板的研究

以低介电常数的玻璃粉末和莫来石粉末为原料,制备了玻璃–莫来石陶瓷复合材料基板.研究了烧结温度和莫来石含量对复合材料的介电性能和抗弯强度的影响.结果表明,当莫来石质量分数为50%时,玻璃–陶瓷复合材料经1 000℃、2 h的烧结后,其相对介电常数εr为4.6、介质损耗tgδ为0.008、抗弯强度σ为90 MPa.另外,该复合材料在200～600℃之间的热膨胀系数约为4.0×10-6℃-1,与Si、GaAs等半导体材料的热膨胀系数相近,可望作为优质封装材料应用.     

SiO2粒径对PTFE/SiO2复合材料性能的影响

采用化学旋蒸工艺,制备了无定形SiO2填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,并对其进行了热、介电性能测试和SEM分析表征。系统研究了PTFE SiO2复合介质材料中,不同粒径的SiO2 (4 μm,9 μm,13 μm,20 μm)对材料结构和性能的影响。结果表明,复合材料的密度、热膨胀系数、介电常数随着SiO2粒径的增大而增加,而介电损耗则随着SiO2粒径的增大而减小。当SiO2的粒径为20 μm时,PTFE能很好的在SiO2表面形成一层包覆层,此时复合材料具有合适的热膨胀系数(17.58×10-6/℃)、介电常数(2.82)和低介电损耗(0.001 2)。     

SiO2粒径对PTFE/SiO2复合材料性能的影响

采用化学旋蒸工艺,制备了无定形SiO2填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,并对其进行了热、介电性能测试和SEM分析表征.系统研究了PTFE-SiO2复合介质材料中,不同粒径的SiO2(φ4μm,φ9 μm,φ13 μm,φ20μm)对材料结构和性能的影响.结果表明,复合材料的密度、热膨胀系数、介电常数随着SiO2粒径的增大而增加,而介电损耗则随着SiO2粒径的增大而减小.当SiO2的粒径为φ20μm时,PTFE能很好的在SiO2表面形成一层包覆层,此时复合材料具有合适的热膨胀系数(17.58×10-6/℃)、介电常数(2.82)和低介电损耗(0.001 2).     

粉料特性对CBS微晶玻璃结构与性能的影响

利用不同快速球磨时间的CaO-B2O3-SiO2(CBS)玻璃粉料,制备了低温烧结的CBS玻璃陶瓷.利用X线衍射仪(XRD)和电子显微镜(SEM),分析粉料特性与 CBS玻璃陶瓷结构的关系,系统研究了粉料特性对CBS玻璃陶瓷的烧结性能、介电性能(10 GHz)及热学性能的影响.结果表明,减小粉料粒径能在较低的烧成温度下实现烧结,并有效提高致密度,有利于降低介电常数和介电损耗.热膨胀系数显著增大,其原因是随着粉料粒径的减小,生成了大量的具有低介电常数、高膨胀系数的石英相.球磨2 h试样在850 ℃的烧结密度为2.615 g·cm-3,吸水率为0.16%,9.98 GHz下的介电常数和损耗分别为6.16和1.98×10-3.     

SiO2含量对PTFE/SiO2复合材料性能的影响

采用类似于粉末冶金工艺,制备了无定形SiO2填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,并对其进行了热、介电性能测试和SEM分析表征。系统研究了(1-x)PTFE-xSiO2(x为质量比)复合介质材料中,不同x值(x=0.35,0.40,0.45,0.50,0.55)对材料结构和性能的影响。结果表明,复合材料的密度随着SiO2含量的增加而减少,吸水率、热膨胀系数、介电常数和介电损耗随着SiO2含量的增加而增加。当SiO2质量分数为50%时,PTFE能很好地在SiO2表面形成一层包覆层,此时复合材料具有合适的热膨胀系数(17μ℃-1)、介电常数(2.74)和低介电损耗(0.002)。     

B2O3/SiO2比对钡硼硅系微晶玻璃性能的影响

采用固相反应法制备了高膨胀系数的钡硼硅系微晶玻璃,研究B2O3/SiO2比对钡硼硅系微晶玻璃性能的影响,并对其进行了热、力、电性能测试及XRD、SEM分析表征。结果表明:提高B2O3/SiO2比会促进液相烧结的进行,能有效降低烧结温度,并影响晶相组成;但B2O3/SiO2比过高或过低都会破坏材料的力学性能,降低抗弯强度,热膨胀系数和介电常数则随其含量增加呈减小趋势。B2O3质量分数为12%的微晶玻璃在950℃下烧结1h,有大量的方石英相析出,材料的抗弯强度最大。最终制备了具有优良介电性能的微晶玻璃,其热膨胀系数为17.87μ℃-1,抗弯强度为175MPa。     

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/℃。     

CaTiO_3含量对PTFE/TiO_2复合材料性能的影响

采用类似于粉末冶金的工艺,制备了金红石型TiO2填充的聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,研究了CaTiO3掺杂量对所制复合材料热学、介电性能的影响。结果表明:随着CaTiO3含量的增加,复合材料的密度减小,吸水率增大,介电常数和损耗增大,线膨胀系数增大到一个最大值后减小;当CaTiO3添加量达到质量分数16%时,复合材料的相对介电常数达到最大值11.60,损耗为0.002 0。     

AlF_3-MgF_2-SiO_2系低温共烧氧氟玻璃陶瓷性能研究

制备了AlF3-MgF2-SiO2系低温共烧氧氟玻璃陶瓷材料,用XRD、SEM和阻抗分析仪等分析其烧结特性、显微结构、介电性能以及与Ag电极浆料共烧等性能。结果表明:该材料可以在900℃烧结致密化,烧成后的样品具有低的介电常数(6.2)和介质损耗(<0.002)、较低的热膨胀系数(7.4×10–6/K)、较高的弯曲强度(220 MPa)和热导率[2.4 W/(m.K)],能够与Ag电极浆料共烧,是一种很有应用前景的低温共烧陶瓷基板和无源集成介质材料。     

CaO对MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃烧结和性能的影响

研究了氧化钙对MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃烧结特性和性能的影响。结果表明:氧化钙替代氧化镁能够促进微晶玻璃粉体的烧结致密化,影响玻璃的晶化特性、介电性能和热膨胀特性。随着氧化钙量的增加,样品的介电常数和热膨胀系数增加,但其介质损耗呈现先减小后稍微增加的趋势。含3%CaO(质量分数)的样品可在900℃烧结致密化,并具有低的εr(5.4)、低的tgδ(≤0.13×10-2)和低的α(3.55×10-6℃-1),是一种有应用前景的低温共烧陶瓷基板材料。     

BaO含量对一种微电子封装材料性能的影响

采用传统固相反应法,制备了一种微电子封装材料,并对其进行了电、力、热性能测试,及XRD、SEM分析表征,具体研究了BaO含量对该材料性能的影响。结果表明:BaO对主晶相石英没有太大的影响,促进钡长石的形成,抑制方石英相的析出,其含量增加能在一定程度上改善材料的介电性能,但会逐渐破坏玻璃网络,影响到材料的力学和热学性能,导致抗弯强度降低,热膨胀系数减小。     

ZnO对钙长石/莫来石复合材料性能的影响

以钙长石和莫来石等为主要原料,制备了与硅芯片相匹配的新型复合材料。研究了烧结助剂ZnO的加入量、烧结温度和显微结构等因素对材料性能的影响。结果表明:当w(ZnO)为8%时,该复合材料烧结温度为1000℃,其主要性能如下:在1MHz下εr为6.48,tanδ为4.00×10–3,抗折强度为76.29MPa,αl(25~500℃)为3.44×10–6℃–1。     

K_2O-B_2O_3-SiO_2/Al_2O_3 LTCC复合基板材料性能研究

采用K2O-B2O3-SiO2玻璃与Al2O3复合烧结,制备了K2O-B2O3-SiO2/Al2O3低温共烧陶瓷(LTCC)复合基板材料,研究了不同组分含量对体系微观结构和性能的影响。结果表明,复合基板材料的相对介电常数εr和介质损耗均随着Al2O3含量的增加而增加,当Al2O3质量分数为45%时,复合基板材料的介质损耗为0.0085,εr为4.55(1MHz)。抗弯强度可达到160MPa。