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基于流延技术的LTCC基板材料研究

作　者: 高靖
导　师: 郝永德
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: LTCC 玻璃添加剂玻璃/陶瓷体系流延生带
分类号: TQ174
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

LTCC即低温共烧陶瓷,具有热膨胀系数可调、导热性能好、介电性能可调特点。本课题研究了LTCC厚膜基板的制备工艺过程,包括各种工艺条件对浆料、生带以及陶瓷基片的影响,总结出了一条比较成熟的工艺路线。实验采用玻璃/陶瓷复合体系,选择CBS系玻璃粉和氧化铝分别为玻璃添加剂和陶瓷原料。论文首先介绍了课题研究背景,简介了LTCC技术的发展和应用,重点阐述了LTCC基板的组成、发展和国内外研究进展,最后介绍了流延技术的发展和用于流延的浆料。论文分析了各种氧化物的特点以及对玻璃粉性能的影响,探讨成分对玻璃烧结温度和软化温度的影响,最后得到的玻璃粉均可在650℃⁸00℃之间软化。得到的玻璃粉配方为:（47⁵3）SiO₂+ （8¹1）B₂O₃ +（30³7）CaO+（2⁴）Al₂O₃+ （0.6¹） Na₂CO₃ +（0.3⁰.6）K2CO₃,配方中为玻璃粉原料的质量比。论文针对不同类型玻璃粉、不同玻璃添加量和烧结制度对陶瓷性能的影响进行了研究,总结得到了最佳的玻璃粉和陶瓷配方。该配方陶瓷的最佳烧结温度为900℃,样品的主要性能包括:密度为2.9g/cm³、抗折强度达到了140MPa、介电常数为4.9⁷.9、介电损耗为10.3′10-4、热膨胀系数为5.12ppm/℃。实验对浆料的组成和性能进行了研究,包括固体颗粒比例和粒度、粘合剂、增稠剂、溶剂和分散剂对浆料稳定性及粘度的影响,实验最终得到了较成熟的浆料组成:（40⁵0）固体粉料+（16²0）乙醇+（27³2） PVB（10%乙醇溶剂）+（1.5²）松油醇+（1.5²）聚乙二醇-400（ PVB体系）。论文最后分析了生带和陶瓷基片的表面形貌,总结了本课题取得的主要研究进展和成果,并提出了现阶段工作中的不足之处,为下一步的工作提出了建议。

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