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随着信息技术的发展,高速数据和高电流密度传输的要求越来越高,微电子技术对元器件的微型化、集成化、高频化以及模块化的要求也越来越迫切。低温共烧陶瓷(LTCC)被认为是一种实现高频应用领域中的元器件与基板集成最有前景的技术。采用LTCC技术制备的微波陶瓷材料以其烧结温度低、介电损耗小、频率温度系数小、介电常数低等特点广泛应用于谐振器、滤波器、双工器、蓝牙、天线开关和射频前端等无源元器件和模块中。本文研究了以Mg3B2O6陶瓷体系为基础,分别添加LBS (Li2O-B2O3-SiO2)玻璃、 LMABS (Li2O-MgO-Al2O3-B2O3-SiO2)玻璃和LMZBS (Li2O-MgO-ZnO-B2O3-SiO2)玻璃对Mg3B2O6陶瓷致密化、相组成、微观结构和微波介电性能的影响,得到了三种LTCC复合基板材料。添加5wt%的LBS玻璃可使Mg3B2O6陶瓷烧结温度从1300℃降低到900℃,但同时也恶化了Q×f值,CuO和B2O3取代玻璃起到的效果并不明显。添加LMABS的样品的最佳烧结温度为975°C,随着玻璃添加量的增加,Mg3B2O6与LMABS生成Mg2B2O5相,并伴随有Mg2SiO4相出现,呈此消彼涨规律。35wt%玻璃含量的样品具有最佳性能:εr=6.6,Q×f=20,990GHz,τf=-46ppm/°C(@6.41GHz)。LMZBS玻璃的加入提高了陶瓷体系的致密度,将Mg3B2O6陶瓷的烧结温度降低到950℃。与LMABS玻璃类似,Mg3B2O6转化为Mg2B2O5,同时Li2ZnSiO4作为一种新相从玻璃中析出。添加LMZBS质量分数为55%的复合样品具有优异的介电性能:εr=6.8, Q×f=50,000GHz,τf=-64ppm/°C (@7.28GHz)。通过该体系与银共烧,发现银与各晶相之间无化学反应,该复合物体系和银电极具有良好的化学兼容性,这也显示了该材料体系作为一种LTCC基板具有良好的应用前景。