堇青石陶瓷坯片的燒結(jié)收縮性能研究.pdf

1、高頻技術(shù)隨著通訊技術(shù)的發(fā)展而得到廣泛的應(yīng)用。由此電子產(chǎn)品的集成化、微型化、多功能化和多維化也成為了當(dāng)今的主流發(fā)展趨勢(shì)。研究合適的高頻介質(zhì)材料，并采用低溫共燒陶瓷技術(shù)，對(duì)元器件進(jìn)行多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很好地順應(yīng)了這一趨勢(shì)而實(shí)踐中被廣泛采用。其中最為關(guān)鍵的問(wèn)題之一是陶瓷基板收縮率的控制問(wèn)題，它與多層陶瓷器件和陶瓷封裝基板的最終質(zhì)量有著直接地關(guān)系。
　　本文首先根據(jù)課題組已有的研究成果，在不改變漿料配方的前提下，通過(guò)改變堇青石粉體的重量，相對(duì)地

2、改變了流延漿料中各個(gè)成分的比重，研究了粉體的粒徑和配比對(duì)流延成型后所獲得的堇青石陶瓷坯片的燒結(jié)收縮性能的影響。結(jié)果表明:D(0.5)為4.033μm的堇青石陶瓷粉體適于流延。隨著堇青石含量增加，燒結(jié)后坯片的致密度提高，收縮率降低。在一定程度內(nèi)，堇青石粉體含量最高，表面、斷面形貌最好，收縮率最低。
　　然后，通過(guò)改變漿料中的粘結(jié)劑比例，研究了粘結(jié)劑濃度對(duì)堇青石陶瓷坯片燒結(jié)收縮性能的影響。結(jié)果表明:5％PVA、6％PVA的試樣在100

3、0℃燒結(jié)后具有較為理想的形貌。從燒結(jié)收縮率上看，最低的收縮率為5％PVA，燒結(jié)溫度在1000℃時(shí)，收縮率僅為26.58％。
　　接下來(lái)，以所制備出的堇青石陶瓷坯片為材料，采用冷壓法疊層工藝對(duì)堇青石陶瓷坯片進(jìn)行疊層，研究了影響堇青石陶瓷坯片燒結(jié)收縮性能的主要因素。結(jié)果表明:疊層的壓力、保壓時(shí)間、坯片的層數(shù)等是運(yùn)用冷壓法疊層對(duì)堇青石陶瓷坯片燒結(jié)收縮的主要影響因素，其中保壓時(shí)間對(duì)堇青石陶瓷坯片的疊層影響不大，燒結(jié)溫度對(duì)疊層試樣燒結(jié)后的致

4、密度會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)堇青石陶瓷坯片在燒結(jié)溫度為1000℃時(shí)燒結(jié)，層數(shù)為10層，壓力為7MPa時(shí)，保壓時(shí)間為2min時(shí)收縮率明顯低于其他疊層參數(shù)。此時(shí)收縮率僅為24.15％。
　　最后，在冷壓法疊層工藝的基礎(chǔ)上，提出了一種進(jìn)一步限制疊層樣品中堇青石坯片燒結(jié)收縮的解決方案:壓力輔助燒結(jié)法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在壓力輔助燒結(jié)中，疊層試樣中坯片的收縮率主要受到壓塊壓力的影響。當(dāng)壓片的質(zhì)量為2.25kg時(shí)，在1000℃下進(jìn)行燒結(jié)后，坯片的縱向收縮率