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第卷第期材料开发与应用··
文章编号:———
硼硅酸盐玻璃的低温烧结研究
夏树刚,张树人,周晓华,唐彬
电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川成都

摘要:莫来石陶瓷材料作为高性能集成电路的候选材料,在电子封装基片领域有着广阔的应用前景,但过高
的烧结温度限制了其发展。本文利用溶胶一凝胶法制备能够在低温实现烧结的硼硅酸盐玻璃,作为引入相以实
现莫来石陶瓷封装材料的低温共烧,通过研究、/、的不同组成并引入、作为助烧剂,最
终制得了能够在实现低温烧结的硼硅酸盐玻璃,其线性收缩率约为. ~. ,表观密度为.±
.,￡.± ., . , .× · 。
关键词:莫来石;溶胶凝胶法;;硼硅酸盐玻璃
中图分类号:.. 文献标识码:
电子基板是半导体芯片封装的载体,搭载电熔点,从而在低温下实现烧结致密化,并且满足低
子元器件的支撑,构成电子电路的基盘。其中的的介电常数和损耗角正切,高的绝缘电阻率。通
基板材料采用玻璃~ 陶瓷生片,可使烧结过引入、。作为助烧剂,最终获得了烧结
温度从℃下降到℃以下,从而可以用温度为℃的硼硅酸盐玻璃。用溶胶一凝胶法制
、、—等熔点较低的金属或合金代替备出能够在℃完全烧结致密的钙硼硅酸盐玻
、等难熔金属作为布线导体,既可以提高电璃,在国内尚未见报道。
导率,又可以在大气中烧成。采用便于制
作大尺寸、大容量基板,成本低,可植入电阻、电试验
容、电感等无源元件,特别是玻璃陶瓷与硅的热膨
胀系数相匹配,介电常数低,在高频带具有明显的. 法制备钙硼硅酸盐玻璃
低损耗性能,特别适合于射频、微波、毫米波器件以正硅酸乙酯、碳酸钙、硼酸均为分析纯为
在无线电通讯、军事及民用等领域的应用。在基本原料,按一定的摩尔比配料。首先将碳酸钙
基板材料中加入玻璃相,烧结时玻璃软化,粘度下粉末放人大烧杯中并加入。使其溶解至澄
降,增加了液相传质,从而可降低共烧温度。国清,再加入溶于热水的。。配制有机溶液,
内开发出了一系列玻璃加各种难熔陶瓷填充相的然后将无机溶液缓慢倒入有机溶液中,在℃的
低烧材料,填充相主要有。。、。、堇青石、莫水浴中搅拌即制得凝胶, 由固体粉
来石等,由于加入玻璃相是实现低温共烧的关键, 末引入,。由磷酸引入。
为此人们对适用的玻璃做了大量的研究,如高硅对于用溶胶一凝胶法制备的玻璃料,干凝胶向
玻璃、硼硅酸玻璃等。玻璃的转变是通过干燥以后进行热处理实现的。
本文研究的内容就是用溶胶一凝胶法制备能所需的热处理温度比相应玻璃的熔化温度低得
够在℃实现低温烧结的硼硅酸盐玻璃,作为多,一般稍稍超过玻璃的转变温度即可。由
引入相以实现莫来石的低温烧结。在硅酸盐玻璃差热分析确定玻璃料的热处理温度为℃。预
中引入硼离子作为网络生成体氧化物,部分取代烧后先用玛瑙研钵研细,再用锆球球磨。
玻璃网络结构中四面体中的形成. 样品的制备与测试
四面体,能够大幅度降低硅酸盐玻璃的软化点和将球磨后的钙硼硅酸盐玻璃浆料烘干、造粒,
收稿日期:——
作者简介:夏树刚,男,年生,硕士,现在电子科技大学材料系从事电子封装基板材料研究。
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· · 材料开发与应用年月
压成直径为.、厚度