低温烧结钙硼硅系复相玻璃陶瓷性能研究

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dengpengfei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着微电子信息技术的迅猛发展,对电子封装提出了更高的要求。仅靠各类元器件的小型化、引脚节距的微细化尚不能实现真正意义上的高密度封装。需要在基板的材料、结构、制作方法及性能上有所突破。低温共烧陶瓷材料的共烧温度一般在800-950℃之间,可以采用高导电率的金属作为多层布线的导体材料,与内埋钌系电阻、电容一次烧成,近年来受到广泛关注。   本论文以低介电常数、低介电损耗和低烧结温度的钙硼硅(CaO-B2O3-SiO2,简称CBS)系低温共烧陶瓷为研究对象。首先在确定玻璃熔制工艺基础上,研究了硼硅玻璃(B2O3-SiO2,简称BSG)对CBS玻璃陶瓷结构与性能的影响。采用正交实验研究有机添加剂对浆料和生料带性能的影响,制备了稳定的流延浆料并获得大面积、平整、光滑、厚度可控的生料带。最后探讨了生料带在烧结过程中的排胶、收缩特性和低频、微波频率的介电性能,为材料的实用化奠定了基础。   针对钙硼硅纯三元玻璃试样烧结温度高、烧结温度范围较窄和烧结后容易变形的缺点,采用引入第二相BSG玻璃,系统研究了CBS/BSG复相玻璃陶瓷的结构与性能。BSG玻璃的添加量大于20wt%时,可以使体系的烧结温度降低到900℃以下,在30wt%-50wt%的BSG玻璃添加范围内,两相玻璃均具有良好的相容性,BSG玻璃的引入使体系中低介电常数,高热膨胀系数的α-石英增多,体系的介电常数降低,实现介电常数在5.60-6.20范围内可调,但添加50wt%BSG玻璃的试样热膨胀系数增大到10.4×10-6·C-1,绝缘电阻率下降,物理性能恶化。   选用31wt%乙醇、13wt二甲苯和56wt%异丙醇作为混合溶剂体系,相对玻璃粉料加入2wt%蓖麻油作为分散剂可以有效地改善粉料在有机媒介中的流变特性;正交实验结果表明固含量是影响浆料粘度的主要因素,生坯密度与所考虑的各因素及其交互作用无密切关系,PVB和DBP的交互作用及固含量对生料带从流延机上剥离影响较大。固含量为50wt%,相对CBS/BSG复合玻璃粉添加2wt%蓖麻油、7.5wt%PVB、4.5wt%DBP时,制备的浆料粘度为2.1Pa·s,生坯体积密度可达1.60g·cm-3,生料带的卷曲半径约1mm,且生料带较容易从流延机上剥离。生料带上、下表面的颗粒分布均匀且结构致密。   将生料带以1℃·min-1升温到450℃保温2h,继续升温到550℃,可保证排胶完全且素坯平整。生料带开始收缩温度约为650℃,与银导体的开始收缩温度400-600℃较接近。烧结收缩率随升温速度增加而降低;在31-124MPa范围内改变成型压力,875℃烧结试样在X、Y方向的收缩率可以从16%调整到23%,Z方向的收缩率可以从2.4%调整到20%。随着成型压力的升高,介电常数略有上升,介电常数的温度系数变化不明显。在93MPa下热压成型,875℃保温15min烧成的试样介电性能优越,10GHz下介电常数5.93,介电损耗为9×10-4,绝缘电阻率≥1014Ω·cm,热膨胀系数为9.0x10-6℃-1,可以满足低温共烧陶瓷基板材料的使用要求。
其他文献
  农林利用是城市污水厂污泥处置的一条重要途径,但农林利用前应该进行重金属无害化处理。本文对某污水处理厂污泥中重金属的含量、形态、稳定性进行了分析,然后对药剂稳定法
随着高强高性能化的发展,矿物掺合料已逐渐成为混凝土中除砂、石、水泥、水、高效减水剂以外不可缺少的第六组分。在我国,由于各地区资源差异很大,混凝土用矿物掺合料以粉煤
1975年生于天津。1998年毕业于天津美术学院中国画系。现为天津师范大学美术与设计学院讲师。作品入选第九届全国美展等,获‘第二届中国国际青年艺术周当代青年艺术家精英提
随着我国汽车工业和公路交通建设的快速发展,汽车进入家庭,轮胎的使用量迅猛增加,废、旧轮胎也平均每年以两位数的速度快速增长,并已成为我国新的主要的固体废弃物污染源。废、旧
自20世纪90年代以来,我国开始在全国范围内实施清洁生产审核及能源审计制度,目前企业层面上的清洁生产研究及实践已经取得了显著成果,然而,仅仅企业层次的清洁生产带有很大的局限
中厚钢板厚度方向抗层状撕裂性能的提高一直以来是世界各大中厚板制造企业致力解决的问题,同时也是国产中厚板与国外高质量中厚板的主要性能差距所在,这一问题长期以来影响着国
由于烧结粘土砖不利于墙体材料的可持续发展,节土、节能、利废的非粘土新型墙体材料日益得到发展。但是,墙体材料虽然改变了,施工方法和建筑砂浆并未随之发生变化。用普通砂浆砌
目的 研究光照条件改变所致的生物周期节律紊乱大鼠乳腺组织蛋白组学,重点分析乳腺癌等疾病发生、发展相关的信号通路蛋白表达水平差异,探讨生物周期节律紊乱对乳腺癌等疾病
本文主要是通过对滨海新区海水开发利用的研究,探讨用海水替代淡水来解决天津市严重缺水问题的必要性和可行性。 从天津市严重缺水现状的分析,参考国内外解决水资源短缺的经
中国新农村建设悄然兴起,提出了“三个集中”方针即“工业进园区、农业进基地、农民进新村”的推进路径,形成“城乡发展一体化、农村发展城镇化、农业生产工业化、农民生活市民