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LTCC玻璃添加剂和流延工艺的研究

作 者: 李坤
导 师: 郝永德
学 校: 华中科技大学
专 业: 微电子与固体电子学
关键词: 低温共烧陶瓷 玻璃添加剂 氧化铋 流延 介电性能
分类号: TN405
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 71次
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内容摘要


低温共烧陶瓷(LTCC)技术的基本原理是将多层陶瓷元件和多层电路图形技术相结合,将大量金属材料、无源器件埋入陶瓷材料内部,在1000℃以下烧结,是一种集烧结、互联、无源器件和封装于一体的陶瓷制造技术。论文首先分析了低温共烧陶瓷的特点、现状和发展趋势,研究了配方对其烧结温度、致密性、晶化、介电常数、介电损耗、热膨胀等性能的影响,接着研究了玻璃添加剂的组分和烧结工艺,以及流延配方和工艺流程,然后通过氧化铋对陶瓷软化温度、烧结温度、致密性、主晶相析出、介电常数、介电损耗,以及运用理论经验公式计算所得的热膨胀系数的影响等数据进行分析,并且从中找出规律。论文采用CBS(CaO-B2O3-SiO2)系微晶玻璃,创新点在于对玻璃添加剂引入新的掺杂物质——氧化铋。通过实验和性能测试分析得出,随着氧化铋含量的增加,可以明显的降低陶瓷的软化温度,提高其密度和收缩率,略微提高其介电常数、介电损耗和热膨胀系数实验设计出一套相对具有优良性能的玻璃添加剂配方和玻璃/氧化铝低温共烧陶瓷烧结工艺。其烧结温度为830℃、密度为3.0g/cm3、收缩率为17.6%、低频1KHz下介电常数≤9.7、介电损耗正切tanδ≤0.0057,高频10GHz下介电常数≤7.3、介电损耗正切tanδ≤0.0049。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 低温共烧陶瓷技术的概况  8-9
  1.2 低温共烧陶瓷的优势  9-12
  1.3 低温共烧陶瓷的现状和发展趋势  12
  1.4 研究的内容  12-14
2 低温共烧陶瓷材料的性能  14-21
  2.1 材料基本特性  14-15
  2.2 玻璃的软化、晶化、起泡和反应  15-17
  2.3 介电常数  17-18
  2.4 介电损耗  18
  2.5 热膨胀  18-20
  2.6 机械强度  20-21
3 低温共烧陶瓷的制备工艺  21-27
  3.1 玻璃添加剂的制备  21-26
  3.2 玻璃/氧化铝陶瓷的制备  26-27
4 流延浆料的制备和研究  27-35
  4.1 流延工艺流程  27
  4.2 有机成分的设计  27-33
  4.3 球磨  33-34
  4.4 成膜  34-35
5 低温共烧陶瓷性能的计算  35-42
  5.1 密度的计算  35-37
  5.2 介电常数的计算  37-38
  5.3 热膨胀系数的计算  38-40
  5.4 机械强度的计算  40-42
6 性能测试和分析  42-53
  6.1 氧化铋对陶瓷软化温度和烧结温度的影响  42-45
  6.2 氧化铋对陶瓷致密性的影响  45-47
  6.3 氧化铋对陶瓷烧结过程中主晶相析出的影响  47-48
  6.4 氧化铋对陶瓷介电常数和介电损耗的影响  48-49
  6.5 氧化铋对陶瓷热膨胀系数的影响  49-53
7 总结和展望  53-55
  7.1 总结  53
  7.2 展望  53-55
致谢  55-56
参考文献  56-60
工学硕士期间发表论文  60

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 微电子学、集成电路(IC) > 一般性问题 > 制造工艺
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