Ca／Si摩尔比对CBS系微晶玻璃结构与性能的影响.pdf

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1、第33卷第2期电子元件与材料VoI．33NO．22014年2月ELECTRONICCoMPONENTSANDMATERIALSFeb2Ol4Ca／Si摩尔比对CBS系微晶玻璃结构与性能的影响韦鹏飞，郝凌云，杨晓莉，叶原丰，冯志强(金陵科技学院材料工程学院，江苏南京210069)摘要：采用高温熔融法，制备了四种不同Ca／Si摩尔比的CaO．B2OrSiO2微晶玻璃。考察Ca／Si摩尔比对该体系微晶玻璃结构和性能的影响。结果表明：Ca／Si摩尔比的上升，有利于CaSiO3晶相的生成，试样的致密度及相对介电常数下降，介电损耗明显增大。Ca／S

2、i摩尔比为0．6时，875℃烧结试样的体积密度为2．46g／cm，显气孔率为0．27％，9．8GHz的相对介电常数和介电损耗分别为6．12和O．0019。关键词：微晶玻璃；钙硼硅；Ca／Si摩尔比；微观结构；密度；介电性能doi：l0．3969~．issn．1001-2028．2014．02．016_中图分类号：TB303文献标识码：A文章编号：1001．2028(2014)02。0065．03EffectofCa／SimolratioonmicrostructureandpropertiesofCaO—B203一SiO2glassce

3、ramicsWEIPengfei,HAOLingyun，YANGXiaoli，YEYuanfeng，FENGZhiqiang(CollegeofMaterialEngineering，JinlingInstituteofTechnology,Nanjing21l169，China)Abstract：TheCaO—-B203-SiO2glassceramicswithdiferentCa／Simolratioswerepreparedbyhigh··temperaturemeltingmethod．TheefectsofCaJSimol畿

4、【tiOonmicrostructureandpropertiesofCaO-B203-SiO2systemwerediscussed．TheresultsshowthatwiththeincreaseofCa／Simolratio，therearemoreCaSiO3crystaltoprecipitate，andthebulkdensityandtherelativedielectricconstantdecrease，whilethedielectriclossincreasesobviously．WhenCa／Simolrati

5、ois0．6，theglassceramicwithabulkdensityof2．46g／cm，aporosityrateof0．27％，avalueof6．12andatan6valueofO．0019(measuredat9．8GHz)isobtainedsinteredat875℃for15min．Keywords：glassceramic；CaO—B203·SiO2；Ca／Simolratio；microstructure；density；dielectric；properties低温共烧陶瓷(简称LTCC)是1982年由美国

6、休CBS系玻璃相图观察可知⋯J，Ca／Si摩尔比(以下简斯公司开发的技术【1】，近年来，受到了国内外专家的称Ca／Si值)的变化直接影响到硅灰石晶相的体积含广泛关注【2】。它采用厚膜材料，根据预先设计的结构，量，从而影响到CBS系微晶玻璃的结构。因此，笔将电极材料、基板、电子器件等一次性烧成，可以实者在B2O3含量研究基础上【J，固定B203含量，研现将无源元件埋到基板内部或是将有源元件贴装在基究Ca／Si值对CBS系微晶玻璃结构的影响，用以制板表面，在设计上具有很大的灵活性，是一种用于实备优良性能的微晶材料。现高集成度、高性能的电子封

7、装技术【6J。作为一种重要l实验的LTCC封装和介质材料——CBS(CaO-B203一SiO2)系微晶玻璃，以低介低损耗的硅灰石为主晶相，具有1．1试样制备相对介电常数低、介电损耗小、和硅芯片热膨胀系实验以化学纯CaCO3、SiO2、H3BO3等为原料，数相近、以及和金属浆料匹配性良好，能够减少高按表1所示比例进行配料，均匀混合24h后，置于频信号驰豫等特点【7J，由于其[BO4】的键强Lk,[SiO4]铂金坩埚中，在1450℃熔融保温40min，熔制的玻大，与ca2+优先结合，形成CaB2O4相【ⅢJ。同时，由璃液，直接倒入去离子水中

8、淬冷，得到外观为乳白色收稿Et期：2013-12．10通讯作者：韦鹏飞基金项目：金陵科技学院博士科研启动基金资助项目(No．JIT-B．201211)作者简介：韦鹏飞(1985-)，男，江苏南京人，博士，主