CN113233773B

CN113233773B - 一种ltcc基板材料及其制备方法

Info

Publication number: CN113233773B
Application number: CN202110467128.9A
Authority: CN
Inventors: 周万丰; 吕洋; 董兆文
Original assignee: CETC 43 Research Institute
Current assignee: CETC 43 Research Institute
Priority date: 2021-04-28
Filing date: 2021-04-28
Publication date: 2023-06-16
Anticipated expiration: 2041-04-28
Also published as: CN113233773A

Abstract

本发明公开了一种LTCC基板材料及其制备方法，该LTCC基板材料的制备方法通过在流延浆料工序中添加陶瓷纤维相，获得生瓷片，最终制得LTCC基板材料，使得获得的LTCC基板材料具有优异的抗弯强度和电性能，且不会出现后续共烧恶化的问题。

Description

一种LTCC基板材料及其制备方法

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种LTCC基板材料及其制备方法。

背景技术

低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics，简称LTCC)技术是实现电子整机或系统小型化、高性能化与高密度化的首选方案，是电子信息产品向数字化、网络化、集成化、便携化方向发展的重要实现形式，在高密度集成电路、大功率模块和微波/毫米波组件中得到大量的应用。在LTCC技术中，LTCC基板材料是实现上述应用中的关键材料，对于减小LTCC组件或元器件的体积与质量，对实现LTCC封装基板的高性能、高密度高可靠、适应外界极端环境具有重要意义。因此，LTCC基板材料不仅要具有合适的介电等电学性能，也需要具有良好的机械性能。

LTCC基板材料一般分为三类，分别为微晶玻璃、玻璃陶瓷和非玻璃系。其中，钙硼硅(CaO-B₂O₃-SiO₂，简称CBS)系是一种典型的微晶玻璃LTCC基板材料，其具有良好的低温烧结、低介电常数和低介电损耗性能，是一种优异的LTCC基板材料，在微电子封装中得到广泛应用，如美国Ferro公司的A6系生瓷产品就是CBS微晶玻璃LTCC基板材料，目前在国内外得到广泛的应用，但CBS微晶玻璃陶瓷抗弯强度一般不高于200MPa；而玻璃陶瓷通常是玻璃+陶瓷组成，在这类材料中，通常玻璃起到烧结助剂的作用，这类材料现在商用常见的材料有Dupont公司的951生瓷产品和9K7生瓷产品，其中951陶瓷是铅硼硅玻璃和氧化铝组成，9K7陶瓷钙镧硼玻璃和氧化铝组成，但是这两类材料的抗弯强度一般不高于240MPa。由此可以看出，在LTCC基板材料体系中，无论是微晶玻璃系还是玻璃陶瓷系，通常都没有较高的抗弯强度，而由于抗弯强度的限制，使得LTCC基板材料无法应用于某些特殊要求的领域。且由于LTCC基板材料是一种与导体浆料实现共烧的材料，除了对材料的机械性能具有要求，对材料的电学性能和热性能均具有较高的要求，因此在提高LTCC基板材料抗弯强度的同时还需要兼顾材料的其它性能和应用工艺等问题，避免引起LTCC材料其它性能的恶化或者导致应用工艺不匹配等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种LTCC基板材料及其制备方法，本发明通过将陶瓷纤维相加入LTCC基板材料的生瓷流延浆料中，从而流延出高抗弯强度LTCC基板材料的生瓷带，使得制得的LTCC基板在烧结后，显著提高材料的抗弯强度，且该LTCC基板材料的电学性能仍维持在高性能要求，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明首先提供了一种LTCC基板材料的制备方法，包括以下步骤：

提供无机粉料，所述无机粉料为玻璃和陶瓷的混合粉料、微晶玻璃中的一种；

将所述无机粉料、陶瓷纤维相和有机相混合制成流延浆料，对流延浆料进行脱泡处理后，流延获得生瓷片，所述陶瓷纤维相为碳化硅纤维或氧化锆纤维；

将所述生瓷片叠层后，温等静压、烧结，制得LTCC基板材料。

进一步的，所述流延浆料中，各组分添加量为：60wt％-70wt％无机粉料、0.05wt％-2wt％陶瓷纤维相和余量的有机相。

进一步的，所述无机粉料为微晶玻璃，所述微晶玻璃为CBS玻璃，所述陶瓷纤维相为碳化硅纤维。

优选的，所述CBS玻璃由质量分数40％-60％的高软化点CBS玻璃和40％-60％的低软化点CBS玻璃制备而成，其中，所述高软化点CBS玻璃由质量分数为35％～45％CaO、8％～10％B₂O₃和45％～52％SiO₂组成，所述低软化点CBS玻璃由质量分数为45％～55％CaO、30％～40％B₂O₃和5～25％SiO₂组成。

进一步的，所述所述无机粉料为玻璃和陶瓷的混合粉料，所述玻璃和陶瓷的混合粉料由质量分数为40％～60％的铅硼硅玻璃或钙镧硼玻璃，和40％～60％氧化铝制备而成，所述陶瓷纤维相为氧化锆纤维。

优选的，所述铅硼硅玻璃由质量分数为35％～45％PbO、8％～10％B₂O₃和45％～52％SiO₂组成；

所述钙镧硼玻璃由质量分数为30％～40％La₂O₃、30％～45％B₂O₃和15％～40％CaO组成。

进一步的，所述陶瓷纤维相的直径为0.05～2μm，长度为2～50μm。

进一步的，所述有机相包括溶剂、粘结剂、增塑剂、分散剂或润湿剂。

进一步的，所述烧结采用梯度烧结，所述梯度烧结的具体步骤为：升温至400℃～500℃保温1h～3h后，再升温至840℃～890℃保温15min～30min。

本发明还提供了一种LTCC基板材料，采用如前述任一项所述的制备方法制得。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明中通过将纤维状的陶瓷相加入LTCC基板材料的生瓷流延浆料中，由于纤维状陶瓷相在基板内纤维的拔出效应、裂纹桥联和裂纹偏转作用，从而可显著提高LTCC基板材料的抗弯强度，并且保持LTCC基板材料的电性能要求，且不会出现后续LTCC材料与导体共烧匹配性恶化的问题。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明第一个方面提供了一种LTCC基板材料的制备方法，包括以下步骤：

将所述生瓷片叠层后，温等静压、烧结，制得LTCC基板材料。

在LTCC材料体系中，无论是微晶玻璃系还是玻璃陶瓷系，均不具有较高的抗弯强度。而采用晶须、纤维等对结构陶瓷粉末进行改性以提高其抗弯强度的技术比较常见，但这种方式对LTCC基板材料等电子功能陶瓷中并不适用，这主要是由于晶须、纤维的加入有可能会对电子功能陶瓷材料的电学性能造成破坏性的影响。LTCC基板材料是一种与导体浆料实现共烧的材料，对材料的电学性能和热性能均具有较高的要求，因此在提高LTCC基板材料抗弯强度的同时还需要考虑其电学性能和后续应用工艺是否匹配的问题，采用晶须、纤维等对陶瓷粉末改性后用以制备LTCC基板材料，虽然能提高LTCC基板材料的抗弯强度，但对其电学性能等影响较大，尤其是容易引起后续共烧工艺不匹配的问题。因此，本发明创新性地在LTCC基板材料的生瓷流延浆料中添加陶瓷纤维相，通过陶瓷纤维相在LTCC基板材料的拔出效应、裂纹桥联和裂纹偏转提高LTCC基板材料的抗弯强度，且该LTCC基板材料仍能保持良好的电性能。

进一步的，本发明中无机粉料的获得，没有特别的限定，可以采用本领域中的常规方式，可以为：按照无机粉料的配方化学计量比称取原料混合后，依次进行煅烧、淬火、粉碎、球磨、干燥，获得无机粉料。所述的按照无机粉料的配方化学计量比称取原料混合指的是根据无机粉料的化学计量比，选择含有配方或含有配方中化学元素且不引入其他元素的化合物，如CBS微晶玻璃可采用H₃BO₃，CaCO₃，SiO₂等，此外，煅烧、淬火、粉碎、球磨、干燥等均属于本领域中常规工艺，可不做具体限定，其具体参数可根据原料组分的不同进行调整，因此没有特别限定。

进一步的，所述流延浆料中，各组分的添加量为60wt％-70wt％无机粉料、0.05wt％-2wt％陶瓷纤维相和余量的有机相，可以理解的是，流延浆料中各组分的添加量没有特别的限定，可以根据需要进行调整，其中，流延浆料中主成分为无机粉料，因此，其添加量相对较多。

在本发明的一些实施方式中，所述无机粉料为微晶玻璃，所述微晶玻璃为CBS玻璃，所述陶瓷纤维相为碳化硅纤维。具体来说，微晶玻璃系LTCC基板材料主要指的是钙硼硅微晶玻璃，亦可称为CBS微晶玻璃，其具有较好的低温烧结性能、较低介电常数和较低介电损耗，在射频通信领域的应用中覆盖了各个频段，具有广泛应用，经过发明人研究发现，当无机粉料为CBS玻璃时，由于氧化锆会与钙硼硅反应，因此陶瓷纤维相优选为碳化硅纤维，此时可大幅提高CBS微晶玻璃系LTCC基板材料的抗弯强度。

进一步的，本领域技术人员都知晓CBS微晶玻璃通常由两种玻璃组成，即高软化点CBS玻璃和低软化点CBS玻璃，两种玻璃粉的主要成分都是由SiO₂、B₂O₃和CaO组成，仅含量的不同，由于这属于本领域中常规选择，因此这里不再具体阐述，优选的，在本发明的一些具体的实施方式中，所述CBS玻璃由40％-60％的高软化点CBS玻璃和40％-60％的低软化点CBS玻璃制备而成，其中，所述高软化点CBS玻璃由质量分数为35％～45％CaO、8％～10％B₂O₃和45％～52％SiO₂组成，所述低软化点CBS玻璃由质量分数为45％～55％CaO、30％～40％B₂O₃和5～25％SiO₂组成。

在本发明的另一些实施方式中，所述无机粉料为玻璃和陶瓷的混合粉料，所述玻璃和陶瓷的混合粉料由质量分数为40％～60％的铅硼硅玻璃或钙镧硼玻璃，和40％～60％氧化铝制备而成，所述陶瓷纤维相为氧化锆纤维。具体来说，玻璃陶瓷由于具有较好的低温烧结性能、合适的介电常数和介电损耗性能，在部分射频通信领域和高密度封装基板中得到了大量的应用。在本领域中，玻璃陶瓷LTCC基板材料通常由玻璃相和陶瓷相组成，其中，玻璃通常起到烧结助剂的作用，用以降低陶瓷填充相的烧结温度，由于烧结后仍有部分玻璃相残余，因此其抗弯强度一般低于240MPa，发明人发现氧化锆纤维可大幅提高其抗弯强度。

进一步的，铅硼硅玻璃或钙镧硼玻璃的组成可以是本领域中的常规选择，优选的，在本发明中的一些具体的实施方式中，所述铅硼硅玻璃由质量分数为35％～45％PbO、8％～10％B₂O₃和45％～52％SiO₂组成；

优选的，本发明中陶瓷纤维相的尺寸没有特别的限定，可采用本领域中的常规尺寸，在本发明的一些具体的实施方式中，所述陶瓷纤维相的直径为0.05～2μm，长度为2～50μm。

进一步的，所述有机相包括溶剂、粘结剂、增塑剂和分散剂，可以理解的是，这里有机相主要是用于流延制备生瓷带常规添加成分，其选择没有特别的限定，均为本领域中的常规选择，具体的可提及的实例如溶剂可以选自无水乙醇、丁酮、丁醇、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等，粘结剂可以选自丙烯酸树脂、PVB、乙基纤维素等，增塑剂可以选自聚乙二醇、邻苯二甲酸二丁酯等，分散剂可以选自司班、三乙醇胺、鱼油等。

进一步的，优选的，所述烧结采用梯度烧结，所述梯度烧结的具体步骤为：升温至400℃～500℃保温1h～3h后，再升温至840℃～890℃保温15min～30min。

下面结合具体的实施例对本发明中的技术方案进行进一步清楚完整的说明，其中，介电常数和损耗采用平板电容法通过安捷伦4284A测得，抗弯强度测试依据国标GB/T6569-86，样品尺寸约35mm×3mm×4mm，按照三点弯曲法通过电子万能试验机测试，每次测5个数据以上取平均结果。

对比例1

按照质量分数35％～45％CaO，8％～10％B₂O₃、45％～52％SiO₂(高软化点CBS玻璃)和质量分数45％～55％CaO、30％～40％B₂O₃、5～25％SiO₂(低软化点CBS玻璃)分别称取原料。将原料放入球磨罐，球磨混料4小时，过滤后装入铂金坩埚，在1420～1480℃保温60min熔融后倒进离子水中，冷淬成玻璃渣。对玻璃渣进行粗磨粉碎、细磨研磨后，烘干备用。然后将高软化点CBS玻璃与低软化点CBS玻璃质量比为6:4进行加入适量无水乙醇中置于行星式球磨机磨罐中以300r/min球磨混合1小时后，于120℃烘干，得到CBS微晶玻璃无机粉料。

将无机粉料与粘结剂、分散剂、增塑剂和溶剂均匀混合配成流延浆料，其中，流延浆料中各有机相的质量百分数分别为：溶剂无水乙醇8.5％、溶剂异丙醇8.5％、粘结剂聚乙烯醇缩丁醛11％、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯3％、分散剂三乙醇胺2％。将流延浆料脱泡后流延成生瓷片；然后生瓷片逐一旋转90°叠层、温等静压后进行烧结，烧结的具体工艺为升温至450℃保温2小时，然后升温至850℃保温15分钟，得到钙硼硅玻璃基LTCC基板材料。

经测试，该LTCC材料的介电常数为5.7(1MHz)，介电损耗为0.002(1MHz)，抗弯强度为161MPa。

实施例1

CBS微晶玻璃系无机粉料同实施例1，将无机粉料、碳化硅纤维(直径50～100纳米，长度6微米)、粘结剂、分散剂、增塑剂和溶剂均匀混合配置成流延浆料，流延浆料中，碳化硅纤维的质量分数为0.10％，各有机相的质量百分数分别为：溶剂无水乙醇8.5％、溶剂异丙醇8.5％、粘结剂聚乙烯醇缩丁醛11％、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯3％、分散剂三乙醇胺2％。将流延浆料脱泡后进行流延成生瓷片；然后生瓷片逐旋转90°叠层、温等静压、烧结。其中烧结的具体工艺为升温至450℃保温2小时，然后升温至850℃保温15分钟，得到钙硼硅玻璃基LTCC基板材料。

经测试，该LTCC材料的介电常数为5.1(1MHz)，介电损耗为0.002(1MHz)，抗弯强度为167MPa

实施例2

CBS微晶玻璃系无机粉料同实施例1，将无机粉料、碳化硅纤维、粘结剂、分散剂、增塑剂和溶剂均匀混合配置成流延浆料，流延浆料中，碳化硅纤维的质量分数为0.15％，各有机相的质量百分数为：溶剂无水乙醇8.5％、溶剂异丙醇8.5％、粘结剂聚乙烯醇缩丁醛11％、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯3％、分散剂三乙醇胺2％。将流延浆料脱泡后进行流延成生瓷片；然后生瓷片逐旋转90°叠层、温等静压、烧结。其中烧结的具体工艺为升温至450℃保温2小时，然后升温至850℃保温15分钟，得到钙硼硅玻璃基LTCC基板材料。

该LTCC材料的介电常数为5.3(1MHz)，介电损耗为0.002(1MHz)，抗弯强度为176MPa。

实施例3

CBS微晶玻璃系无机粉料同实施例1，将无机粉料、碳化硅纤维、粘结剂、分散剂、增塑剂和溶剂均匀混合配置成流延浆料，流延浆料中，碳化硅纤维的质量分数为0.20％，各有机相的质量百分数为：溶剂无水乙醇8.5％、溶剂异丙醇8.5％、粘结剂聚乙烯醇缩丁醛11％、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯3％、分散剂三乙醇胺2％。将流延浆料脱泡后进行流延成生瓷片；然后生瓷片逐旋转90°叠层、温等静压、烧结。其中烧结的具体工艺为升温至450℃保温2小时，然后升温至850℃保温15分钟，得到钙硼硅玻璃基LTCC基板材料。

经测试，该LTCC材料的介电常数为5.6(1MHz)，介电损耗为0.002(1MHz)，抗弯强度为235MPa。

对比例2

分别称取高软化点CBS玻璃和低软化点CBS玻璃的原料(同实施例3)。将原料放入球磨罐，球磨混料4小时，过滤后装入铂金坩埚，在1420～1480℃保温60min熔融后倒进离子水中，冷淬成玻璃渣。对玻璃渣进行粗磨粉碎、细磨研磨后，烘干备用。然后将高软化点CBS玻璃与低软化点CBS玻璃质量比为6:4称量，再称量加入质量分数为0.20％的碳化硅纤维，加入进行加入适量无水乙醇中置于行星式球磨机磨罐中以300r/min球磨混合1小时后，于120℃烘干，得到无机粉料。

将无机粉料与粘结剂、分散剂、增塑剂和溶剂均匀混合配成流延浆料，其中，流延浆料中，各有机相的质量百分数分别为：溶剂无水乙醇8.5％、溶剂异丙醇8.5％、粘结剂聚乙烯醇缩丁醛11％、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯3％、分散剂三乙醇胺2％。将流延浆料脱泡后流延成生瓷片；然后生瓷片逐一旋转90°叠层、温等静压后进行烧结，烧结的具体工艺为升温至450℃保温2小时，然后升温至850℃保温15分钟，得到钙硼硅玻璃基LTCC基板材料。

经测试，该LTCC材料的介电常数为5.5(1MHz)，介电损耗为0.003(1MHz)，抗弯强度为170MPa。

实施例4

CBS微晶玻璃系无机粉料同实施例1，将无机粉料、碳化硅纤维、粘结剂、分散剂、增塑剂和溶剂等均匀混合配置成流延浆料，流延浆料中，碳化硅纤维的质量分数为0.25％，各有机相的质量百分数为：溶剂无水乙醇8.5％、溶剂异丙醇8.5％、粘结剂聚乙烯醇缩丁醛11％、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯3％、分散剂三乙醇胺2％。将流延浆料脱泡后进行流延成生瓷片；然后生瓷片逐旋转90°叠层、温等静压、烧结。其中烧结的具体工艺为升温至450℃保温2小时，然后升温至850℃保温15分钟，得到钙硼硅玻璃基LTCC基板材料。

该LTCC材料的介电常数为6.1(1MHz)，介电损耗为0.002(1MHz)，抗弯强度为195MPa。

实施例5

按照质量分数35％～45％PbO，8％～10％B₂O₃、45％～52％SiO₂称取原料。将原料放入球磨罐，球磨混料4小时，过滤后装入铂金坩埚，在1500～1600℃保温30～60min熔融后倒进离子水中，冷淬成玻璃渣。对玻璃渣进行粗磨粉碎、细磨研磨后，烘干备用。然后按照铅硼硅玻璃与氧化铝质量比为1:1进行配料，加入适量无水乙醇后置于行星式球磨机磨罐中以300r/min球磨混合1小时，然后在120℃烘干，得到无机粉料。

将无机粉料、氧化锆纤维(直径100纳米，长度5微米)、粘结剂、分散剂、增塑剂和溶剂均匀混合配置成流延浆料，流延浆料中，氧化锆纤维的质量分数为0.30％，各有机物的质量百分比为：溶剂无水乙醇8.5％、溶剂异丙醇8.5％、粘结剂聚乙烯醇缩丁醛11％、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯3％、分散剂三乙醇胺2％。将流延浆料脱泡后进行流延成生瓷片；然后生瓷片逐旋转90°叠层、温等静压、烧结。烧结的具体工艺为升温至450℃保温2小时，然后升温至850℃保温15分钟，得到铅硼硅系LTCC基板材料。

经测试，该LTCC材料的介电常数为8.0(1MHz)，介电损耗为0.003(1MHz)，抗弯强度为300MPa。

对比例3

本对比例同实施例6相比区别仅在于未添加氧化锆纤维，其他工艺均与实施例6相同，制得铅硼硅系LTCC基板材料，经测试，该LTCC基板材料的的介电常数为7.8(1MHz)，介电损耗为0.002(1MHz)，抗弯强度为240MPa。

实施例6

按照质量分数30％～40％La₂O₃，30％～45％B₂O₃、15％～40％CaO称取原料。将原料放入球磨罐，球磨混料4小时，过滤后装入铂金坩埚，在1200～1300℃保温30～60min熔融后倒进离子水中，冷淬成玻璃渣。对玻璃渣进行粗磨粉碎、细磨研磨后，烘干备用。然后按照钙镧硼玻璃与氧化铝质量比为1:1进行配料，加入适量无水乙醇后置于行星式球磨机磨罐中以300r/min球磨混合1小时，然后在120℃烘干，得到无机粉料。

将无机粉料、氧化锆纤维、粘结剂、分散剂、增塑剂和溶剂均匀混合配置成流延浆料，流延浆料中，氧化锆纤维的质量分数为0.20％，各有机相的质量百分数为：溶剂无水乙醇8.5％、溶剂异丙醇8.5％、粘结剂聚乙烯醇缩丁醛11％、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯3％、分散剂三乙醇胺2％。将流延浆料脱泡后进行流延成生瓷片；然后生瓷片逐旋转90°叠层、温等静压、烧结。其中烧结的具体工艺为升温至450℃保温2小时，然后升温至850℃保温15分钟，得到钙镧硼系LTCC基板材料。

经测试，该LTCC材料的介电常数为7.2(1MHz)，介电损耗为0.001(1MHz)，抗弯强度为245MPa。

对比例4

本对比例同实施例7相比区别仅在于未添加氧化锆纤维，其他工艺均与实施例7相同，制得铅硼硅系LTCC基板材料，经测试，该LTCC基板材料的介电常数为7.3(1MHz)，介电损耗为0.001(1MHz)，抗弯强度为210MPa。

实施例7

CBS微晶玻璃系无机粉料同实施例1，将无机粉料、碳化硅纤维、粘结剂、分散剂、增塑剂和溶剂均匀混合配置成流延浆料，流延浆料中，碳化硅纤维的质量分数为0.05％，各有机相的质量百分数为：溶剂无水乙醇8.5％、溶剂异丙醇8.5％、粘结剂聚乙烯醇缩丁醛11％、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯3％、分散剂三乙醇胺2％。将流延浆料脱泡后进行流延成生瓷片；然后生瓷片逐旋转90°叠层、温等静压、烧结。其中烧结的具体工艺为升温至450℃保温2小时，然后升温至850℃保温15分钟，得到钙硼硅玻璃基LTCC基板材料。

经测试，该LTCC材料的介电常数为5.6(1MHz)，介电损耗为0.002(1MHz)，抗弯强度为163MPa。

实施例8

CBS微晶玻璃系无机粉料同实施例1，将无机粉料、碳化硅纤维、粘结剂、分散剂、增塑剂和溶剂均匀混合配置成流延浆料，流延浆料中，碳化硅纤维的质量分数为2％，各有机相的质量百分数为：溶剂无水乙醇8.5％、溶剂异丙醇8.5％、粘结剂聚乙烯醇缩丁醛11％、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯3％、分散剂三乙醇胺2％。将流延浆料脱泡后进行流延成生瓷片；然后生瓷片逐旋转90°叠层、温等静压、烧结。其中烧结的具体工艺为升温至450℃保温2小时，然后升温至850℃保温15分钟，得到钙硼硅玻璃基LTCC基板材料。

经测试，该LTCC材料的介电常数为8.5(1MHz)，介电损耗为0.006(1MHz)，抗弯强度为166MPa。

通过上述实施例和对比例可以看出将纤维状的陶瓷相加入LTCC基板材料的生瓷流延浆料中，能够显著提高LTCC基板材料的抗弯强度，这主要是由于纤维状陶瓷相在基板内纤维的拔出效应、裂纹桥联和裂纹偏转作用，并且获得的LTCC基板具有优异的电性能，且不会出现后续LTCC材料与导体共烧匹配性恶化的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种LTCC基板材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供无机粉料；

将60wt%-70wt%无机粉料、0.05wt%-2wt%陶瓷纤维相和余量的有机相混合制成流延浆料，对流延浆料进行脱泡处理后，流延获得生瓷片，所述陶瓷纤维相的直径为0.05~2μm，长度为2~50μm；

将所述生瓷片叠层后，温等静压、烧结，制得LTCC基板材料；所述烧结采用梯度烧结，所述梯度烧结的具体步骤为：升温至400℃~500℃保温1h~3h后，再升温至840℃~890℃保温15min ~30min；

其中，所述无机粉料为微晶玻璃，所述微晶玻璃为CBS玻璃，所述陶瓷纤维相为碳化硅纤维；或者，所述无机粉料为玻璃和陶瓷的混合粉料，所述玻璃和陶瓷的混合粉料由质量分数为40%~60%的铅硼硅玻璃或钙镧硼玻璃，和40%~60%氧化铝制备而成，所述陶瓷纤维相为氧化锆纤维。

2. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述CBS玻璃由质量分数40%-60%的高软化点CBS玻璃和40%-60%的低软化点CBS玻璃制备而成，其中，所述高软化点CBS玻璃由质量分数为35%~45% CaO、8%~10%B₂O₃和45%~52%SiO₂组成，所述低软化点CBS玻璃由质量分数为45%~55% CaO、30%~40%B₂O₃和5~25%SiO₂组成。

3. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铅硼硅玻璃由质量分数为35%～45% PbO、8%～10%B₂O₃和45%～52%SiO₂组成；

所述钙镧硼玻璃由质量分数为30%～40% La₂O₃、30%～45% B₂O₃和15%~40% CaO组成。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机相包括溶剂、粘结剂、增塑剂、分散剂或润湿剂。

5.一种LTCC基板材料，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的制备方法制得。