钙铝硅氟氧玻璃/陶瓷系LTCC材料的制备与性能研究

发布时间：2024-03-25 18:04

　　低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,LTCC)材料是电子封装技术中十分重要的组成部分,也是较为复杂的工艺环节,LTCC材料对于电子封装模块的性能、质量和相关工艺材料的选择都有着非常重要的影响,而玻璃/陶瓷复合材料因其体系较多、性能易实现系列化已成为目前应用最为广泛的LTCC基板材料。本文选择玻璃/陶瓷复合材料作为研究对象,以钙铝硅氟氧(CFAS)玻璃为基础,刚玉、石英作为陶瓷填充料制备LTCC基板材料,并通过改变CFAS玻璃中CaF₂和Al₂O₃的含量对复合材料的组织结构及性能进行优化。实验采用了高温熔融法制备CFAS玻璃,利用X射线衍射分析仪及扫描电子显微镜(SEM)分析了试样的晶相组成和微观结构,采用三点抗弯法测试试样的机械强度,利用精密阻抗分析仪来测试试样的介电常数和介电损耗。实验结果表明,CFAS玻璃对刚玉填充料的润湿性较好,当刚玉含量达到复合材料的30 wt.%,且试样的烧结温度为850℃时,此时材料中析出少量的新相钙长石(CaAl₂Si

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【部分图文】：

图1-1三维陶瓷封装模块

第1章绪论3图1-1三维陶瓷封装模块20世纪50年代末期，美国无线电公司（今通用电气公司）首先研发出了多层陶瓷技术，例如多叠层共烧、叠层穿孔成型、流延工艺生产薄片等技术，这些技术在当时就已经被广泛应用[15]。后来，美国国际商业机器公司（IBM）在该领域超越前者，从而让公司研发的....

图1-2LTCC与HTCC以及厚膜技术比较图

第1章绪论5术的主要特点[16,22,23]，具体表现在以下几个方面：（1）优异的高频和微波特性：由于LTCC材料拥有低介电常数、低插入损耗和低损耗角正切值，极大的提高了其信号传输速率。还可根据材料配方的变化，使其介电常数能够在一定范围内变化，从而增加了电路系统设计的灵活性。（2....

图2-1CFAS玻璃/陶瓷复合材料制备工艺流程图

燕山大学工学硕士学位论文14表2-2续表设备名称型号用途热膨胀系数测试仪PCY-Ⅲ型热膨胀性能测试显气孔率容重测试仪DP-DXR型体积密度测试精密阻抗分析仪6500B型介电常数及介电损耗测试X射线衍射仪D/max-rB型物相分析场发射扫描电子显微镜S-4800型微观结构分析2.2....

图3-4不同CaF2含量复合材料的断口形貌图

第3章玻璃组分对复合材料的影响27体的烧结温度有所抬升，而且晶体的密度一般大于玻璃相，所以复合材料的致密度又开始升高。体积密度最后下降的趋势是因为CaF2和钙长石晶体的不断析出，而导致CFAS氟氧玻璃中的玻璃相相应减少，试样在烧结过程中难以产生足够的液相去包裹刚玉颗粒，造成空隙的....

本文编号：3938665