在混合集成电路技术基础上发展起来的多芯片互联技术对材料提出了更高的要求,低温共烧陶瓷（LTCC）因其集成密度高、高频特性好等独特的优势成为近年来微电子封装界备受瞩目的组件整合技术。CaO-B₂O₃-SiO₂系微晶玻璃是硅灰石型微晶玻璃体系的一种,硅灰石本身的介电常数与介电损耗均较低,因而是用于LTCC最有前途的组成体系之一,在封装材料中有很好的应用前景。本文采用溶胶凝胶法制备了钙硼硅粉体,这种工艺避免了在熔融法和固相法中由于高温熔融时低熔点组元B在高温下挥发而引起的组分偏移;而且溶胶凝胶工艺制备的粉体纯度高、组分均匀。研究了合成过程中溶胶凝胶的水解、聚合机理,以及凝胶在热处理过程中的结构演变。结果表明,在酸性条件下,溶胶至凝胶的反应过程通过亲电取代得以进行,形成了以[SiO₄]、[BO₃]为基本单位的三维网络结构,Ca²⁺则均匀的填充在空隙之中。凝胶通过热处理形成了稳定的Si-O-B键,且此时内部结构更加有序,从而使析晶时分子之间调整的间距减小。最佳核化和晶化制度由一系列实验确定,本文确定晶化制度为800⁹00℃×2h,核化制度为680℃×3h。根据CaO-B₂O₃-SiO₂三元相图设计了六个组成,采用预先确定的最佳烧结温度对玻璃粉体经过核化和晶化使之成为微晶玻璃,其主晶相为CaSi_O3、CaB2O4,介电常数εr=3.5⁵.5,介电损耗tanδ=0.0009⁰.004,且微晶玻璃的烧结致密化及介电性能与各个组分的含量具有很强的依赖性。Ca是网络外体,适量的Ca是晶相的主要成分,过多的Ca会导致介电损耗的增大;Si和B是网络形成体,过多Si的存在会使烧结温度偏高,而B的存在则会使体系液相增多,促进烧结。因而800⁹00℃之间烧结后组分为40CaO-20B₂O₃-40SiO₂的微晶玻璃具有最优的性能,介电常数εr=4.83,介电损耗tanδ=0.00089。由于微晶玻璃易受到热处理制度的影响,在CaO-B₂O₃-SiO₂体系中添加不同量先行合成的CaSi_O3陶瓷相,研究它对CaO-B₂O₃-SiO₂微晶玻璃体系的析晶行为、烧结致密化、微观结构、介电性能等的影响规律。研究表明,CaSi_O3在烧结初期中起到诱导、促进析晶的作用,并与CaO-B₂O₃-SiO₂体系中生成的CaSi_O3实现了很好的互溶,从而使体系的结构更为紧凑,致密化程度增加。CaSi_O3的添加量有个最佳值,当CaSi_O3含量为10%时,1MHz下于室温测得的介电常数εr=5.06,介电损耗tanδ=0.00064。