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LTCC技术的发展给电子封装领域带来了新的机遇，但在大力推广的同时也遇到了不少挑战。例如CBGA中的LTCC基板通过植球焊接在PCB板上时，由于基板材料热膨胀系数低于PCB导致焊球点易疲劳。针对目前应用的LTCC材料热膨胀系数比较低的现状，需要增加对具有高热膨胀系数LTCC材料的研究。 本文采用传统陶瓷工艺在950℃以下合成了钡硼硅玻璃+石英复合材料，得到了具有高热膨胀系数的陶瓷材料。并研究了在不同玻璃配比、不同晶核剂含量、不同烧结温度下复合材料的晶相组成、微观结构、热膨胀系数、抗弯强度以及电学性能。实验结果显示，材料中热膨胀系数曲线非线性的根本原因是由于石英在升至940℃以上时大量转变为方石英，而过往的烧结温度通常在950℃。ZrO2掺杂能提高材料的抗弯强度并提高玻璃的析晶活化能，抑制玻璃析晶，这可能使石英-方石英转变温度提高。通过控制材料在低于石英-方石英转变温度（940℃）下烧结，不仅能得到稳定线性的热膨胀曲线和合适的工程CTE值（12.19ppm/℃），还能提高密度和抗弯强度分别至2.99g/cm3，179MPa。此外，通过不同的玻璃组成比能获得不同的热膨胀系数（11-15ppm/℃），满足多种应用。 为了进一步探究材料中方石英的形成来源，控制变量法实验结果显示，方石英大部分由石英转变而来，一小部分由SiO2玻璃析出。对比实验排除了工艺、原料等因素，将石英能低温转变为方石英的原因局限在是由于石英砂周围大量存在B2O3、SiO2等玻璃氧化物，在烧结时它们将形成液相增强石英砂的活化性，或者与石英反应生成新的化合物再以方石英的形式析出。 考虑B2O3反常现象，计算了B2O3在复合材料体系中的热膨胀系数为16.08ppm/℃，并确定了玻璃相热膨胀系数在8.9-10ppm/℃之间。利用以上数据用氧化物法和晶相法结合计算得到的CTE值与实际情况拟合较好，且在不同的样品中都适用。根据工程热膨胀系数物理推导和实验数据拟合，构建了工程热膨胀系数随温度的变化关系式，利用模型计算的热膨胀系数曲线与实测曲线拟合较好。最后，根据这一关系式计算了钡硼硅复合材料的热膨胀系数理论范围，结果表明为了获得高热膨胀系数需要方石英相的存在，然而过多的方石英又会破坏机械性能和热膨胀线性度。