CaO-B2O3-SiO2系高频低损耗LTCC材料研究

来源 :国防科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sddcx
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
低温共烧陶瓷(LTCC)技术是一种新兴的高密度集成封装技术,在军用电子、航空航天、无线通信等领域具有相当广阔的应用前景。在众多LTCC材料体系中,CaO-B2O3-SiO2(CBS)系LTCC材料具有较低的介电常数,高频损耗低,在基于LTCC技术的军用多芯片组件(MCM)中具有独特的地位,该材料在国内的发展还不成熟,已经成为我军信息化武器装备发展的技术“瓶颈”。论文针对CBS微晶玻璃系LTCC材料的应用需求,采用DSC、XRD、SEM等研究手段,研究了CBS玻璃成分组成(改变氧化硼含量和CaO/SiO2摩尔比)对CBS微晶玻璃性能的影响,初步探索了晶核剂(单独掺杂TiO2和复合掺杂TiO2、ZrO2)对CBS微晶玻璃性能的影响,分析了CBS玻璃的结晶动力学和烧结工艺对CBS性能的影响。得到以下主要结论:B2O3的含量对CBS的析晶特性、烧结特性与介电性能有重要影响。随着B2O3含量的增加,CaSiO3晶相的析晶放热峰峰值温度逐渐升高,使得CBS的烧结温度升高;随着B2O3含量的提高,CBS微晶玻璃的密度先增加后略减小,当B2O3含量为14 wt%16 wt%时,试样密度达到最大为2.47 g/cm3,烧结致密化程度较高;随着B2O3含量的提高,试样的介电常数先增加后减少,在B2O3含量增至18 wt%时有最大值7.12,而介电损耗则逐渐降低,均略大于0.2%,当B2O3含量为21 wt%时,介电损耗最小为2.09×10-3。固定B2O3的含量为16.4 wt%,改变CaO、SiO2的相对含量,对CBS的性能产生一定影响。随着CaO/SiO2摩尔比的增加,CBS试样的介电常数先增加后减少,最后又略微增加,但总体都在6左右波动,而CaO/SiO2摩尔比从1.06增至1.08时,介电损耗明显降低,从3.49×10-3降到1.35×10-4,继续增大CaO/SiO2摩尔比,试样的介电损耗变化不大。在CBS中掺杂TiO2和ZrO2后对其介电性能有重要影响。单独添加1 wt%TiO2后,介电常数略微下降,但其介电损耗却大大降低,从2.45×10-3减至8.5×10-4,显著改善了CBS微晶玻璃的介电性能;继续增加TiO2含量,CBS试样的体积密度进一步减小,且玻璃相和气孔增多,试样的介电损耗上升。复合添加1 wt%TiO2和0.2 wt%ZrO2后,CBS试样的密度和介电常数皆下降,介电损耗则大幅增加,而继续增加ZrO2含量,玻璃相和气孔增多,介电损耗进一步增加,性能恶化。同一烧结温度下,随着晶化时间的延长,CBS试样的介电常数呈无规则变化,主要是因为不同的烧结温度下,其析出晶相的种类、数量不一致,导致烧结致密度不同。对于晶化时间均为1h的试样,随着烧结温度的升高,其体积密度、介电常数和介电损耗大致都是先增大后减小。选择合适的晶化温度和晶化时间可以有效促使微晶玻璃的烧结致密化,在870℃下烧结保温1h得到的试样CBS#7的烧结性能最佳,其密度为2.7 g/cm3,11GHz下的介电常数为6.17,介电损耗为2.47×10-3
其他文献
1例26岁女性患者因系统性红斑狼疮、肺动脉高压入院,给予激素、环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)(0.4 g,每周1次静脉滴注)、羟氯喹,以及呋塞米、螺内酯利尿,地高辛强心,西地那
英语作为世界通用语言之一,在当前的社会活动中的使用越发频繁,其不仅是人与人沟通交流的重要工具,也是当前人才培养和竞争的重要组成部分.基于这样的现实情况,加强对小学阶
当你对自己的行为、认知以及思考过程进行观察、感知和评价的时候,就是在动用你的“元认知”能力.“元认知”能力强的学习者,能够一边学一边观察自己学的过程,养成了自我观察
为保护甘肃省静原鸡种质资源和遗传多样性,研究其肉用价值,本试验对静原鸡的屠宰性能进行了测定.结果 表明,静原鸡180日龄公鸡平均宰前重为2.85 kg,母鸡2.22 kg,差异显著(P<0.