超大规模集成电路正向着高集成度、多功能化、低成本的方向发展,迫切需要提出新一代高密度封装材料。针对硅芯片的一级封装,需要解决基板和硅基芯片的热失配问题,提高封装的热稳定性。此外,力学性能也是衡量基板材料性能的关键参数。本论文研究了镁铝硅微晶玻璃,提高了其各项性能指标,有望应用于一级芯片封装领域。本实验系统地探究了不同氧化物掺杂对镁铝硅体系析晶机理、微观结构以及热学、力学、介电性能的影响。0.1wt%的Yb2O3掺杂有利于印度石的析出,热膨胀系数随之降低到3.40×10-6/℃,与硅基芯片的热匹配性较好。同时抗弯强度高（182MPa）,介电常数和介电损耗分别为6.18和1.9×10-3。掺杂0.5wt%的Tm2O3具有最佳性能,高抗弯强度（175.8 MPa）,低热膨胀系数(3.16×10-6/℃),低介电常数（5.99）。Co O掺杂显著改变了镁铝硅微晶玻璃的晶相组成,抑制了印度石的析出,使高膨胀相(Mg Al2Si3O10)0.6相和MgSiO3大量析出,最终导致整体的热膨胀系数显著增加。当Co O掺杂量为0.1wt%时获得最佳性能,介电常数为5.8,介电损耗为3.2×10-3,抗弯强度为234.7 MPa。BaO掺杂增加了印度石的析晶峰温度,使其从玻璃中析出变得困难,而有利于中间相(Mg Al2Si3O10)0.6的析晶并稳定了其含量。过量的BaO掺杂产生了新相Ba Mg2Al6Si9O30。当BaO掺杂量为3wt%时获得最佳性能,抗弯强度高达310 MPa、杨氏模量为109.3 GPa、介电常数为6.01、介电损耗为2.5×10-3、热膨胀系数为4.52×10-6/℃。最后,根据烧结动力学和析晶动力学模型探究了不同氧化物掺杂对镁铝硅体系烧结过程和析晶机理的影响。基于Arrhenius方程,计算得到了BaO、Yb2O3掺杂镁铝硅微晶玻璃的烧结活化能。我们发现0.1wt%的Yb2O3或3wt%的BaO可以降低体系的烧结活化能,有助于体系的烧结和的致密化。基于Kissinger析晶动力学分析方法,对BaO、Yb2O3掺杂镁铝硅微晶玻璃的析晶活化能进行了表征,结果表明BaO掺杂使体系的析晶活化能增加,进一步说明BaO掺杂在一定程度上抑制了印度石的析出。而Yb2O3掺杂显著降低了体系的析晶活化能,增加了体系的结晶度,具有一定程度的晶核剂的作用。