本發(fā)明屬于低溫共燒陶瓷，具體涉及一種高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、低溫共燒陶瓷(low?temperature?cofired?ceramic，簡(jiǎn)稱為ltcc)滿足了電子元件模塊化和集成化的發(fā)展趨勢(shì)，近年來在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域應(yīng)用愈發(fā)廣泛。而不斷小型化和高集成的封裝趨勢(shì)則對(duì)ltcc基板的抗彎強(qiáng)度提出了更高的需求。ltcc生瓷片是ltcc基板最基本的功能材料，通常由玻璃粉體、陶瓷粉體、粘結(jié)劑、分散劑、增塑劑、溶劑等球磨混合后流延制備。ltcc生瓷片經(jīng)過疊層、等靜壓、燒結(jié)等工序制備ltcc基板。
2、現(xiàn)有的ltcc基板增強(qiáng)方法主要包括：改變玻璃粉體或陶瓷的組分，提高材料的楊氏模量；引入樹狀纖維/晶須，利用拔出效應(yīng)提高基板強(qiáng)度；提高材料致密度及減少孔隙率。然而，前兩種方法均會(huì)改變ltcc基板組成，在提高強(qiáng)度的同時(shí)會(huì)對(duì)介電常數(shù)及介質(zhì)損壞產(chǎn)生影響。
3、中國(guó)專利cn116217254a公開了一種纖維增強(qiáng)型ltcc基板，為了避免因異質(zhì)填料對(duì)基板的關(guān)鍵性能產(chǎn)生不利影響，其選用與ltcc基板同質(zhì)的玻璃纖維作為增強(qiáng)填料來提高基板的強(qiáng)度，但此方案可能會(huì)誘發(fā)燒結(jié)過程中x/y收縮率不一致的弊端。
4、孔隙率是影響基板強(qiáng)度的主要因素，當(dāng)孔隙率相近時(shí)，晶相含量則會(huì)影響抗彎強(qiáng)度，然而，目前還鮮有公開資料報(bào)道ltcc體系如何制備高致密度的ltcc基板材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片及其制備方法和應(yīng)用，用以解決目前l(fā)tcc基板抗彎強(qiáng)度提高會(huì)導(dǎo)致關(guān)鍵性能變差的問題。
2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：所述高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片的制備方法，其包括如下步驟：將原料中堆積相粉末和填充相粉末充分混合后流延成型，所述堆積相粉末與填充相粉末的當(dāng)量粒徑比為1：(0.4-0.8)，所述堆積相粉末與填充相粉末的體積比為1：(0.15-0.45)。
3、可選的，所述堆積相粉末與填充相粉末的當(dāng)量粒徑比為1：(0.5-0.6)，所述堆積相粉末與填充相粉末的體積比為1：(0.35-0.45)。
4、可選地，所述堆積相粉末粒徑分布跨度(span值)(d90-d10)/d50在0.7以下，所述填充相粉末粒徑分布跨度(d90-d10)/d50在0.7以下。
5、可選地，所述堆積相粉末選自氮化鋁、氧化鋁、堇青石和莫來石中一種或一種以上。
6、可選地，所述填充相粉末為微晶玻璃粉。
7、可選地，所述填充相粉末包括cao(氧化鈣)、sio2(氧化硅)、b2o3(氧化硼)、al2o3(氧化鋁)、li2o(氧化鋰)和k2o(氧化鉀)中的一種或一種以上成分組成。
8、可選地，所述填充相粉末中按重量百分比計(jì)算，cao、sio2和b2o3的總和為80-100wt％。
9、可選地，所述堆積相粉末為球形顆粒，所述填充相粉末為球形或橢球形顆粒。
10、可選地，所述堆積相粉末的當(dāng)量粒徑為2-7μm，優(yōu)選3-6μm。
11、可選地，所述原料還包括粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑和溶劑，所述粘結(jié)劑和增塑劑的總體積與堆積相粉末的總體積比為(0.45-0.75):1，優(yōu)選(0.5-0.6):1。
12、生瓷中，堆積相和填充相之間仍然會(huì)有孔隙，這個(gè)比例的目的就是填滿這個(gè)孔隙，若過多則可能溢出，對(duì)燒結(jié)強(qiáng)度不利。
13、可選地，所述粘結(jié)劑選自pvb(聚乙烯醇縮丁醛)，所述增塑劑選自dbp(鄰苯二甲酸二丁酯)，所述分散劑選自蓖麻油，所述溶劑為二甲苯和乙醇的混合物。
14、可選地，將原料中堆積相粉末、填充相粉末、溶劑和分散劑混合后進(jìn)行第一次球磨，時(shí)長(zhǎng)20-30h；然后加入粘結(jié)劑和增塑劑進(jìn)行第二次球磨，時(shí)長(zhǎng)20-30h；最后漿料流延成型。
15、本發(fā)明還提供了一種高密度且高強(qiáng)度的ltcc生瓷片，其采用上述高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片的制備方法制備獲得。
16、本發(fā)明還提供了一種低溫共燒陶瓷基板，其采用上述高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片為原料，經(jīng)疊片、等靜壓、排膠和燒結(jié)工序后制備獲得。
17、可選地，所述排膠溫度為400-500℃，所述燒結(jié)溫度為800-900℃。
18、本發(fā)明提供的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)勢(shì)：通過兩種不同粒徑的無機(jī)粉末，并配合兩者用量配比，使得生瓷片原料充分混合后可緊密排布，在不改變基板原料組成或晶須的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)基板中的低孔隙率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高抗彎強(qiáng)度的同時(shí)其他性能不受影響的效果。
1.一種高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：將原料中堆積相粉末和填充相粉末充分混合后流延成型，所述堆積相粉末與填充相粉末的當(dāng)量粒徑比為1：(0.4-0.8)，所述堆積相粉末與填充相粉末的體積比為1：(0.15-0.45)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片的制備方法，其特征在于，所述堆積相粉末與填充相粉末的當(dāng)量粒徑比為1：(0.5-0.6)，所述堆積相粉末與填充相粉末的體積比為1：(0.35-0.45)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述堆積相粉末粒徑分布跨度(d90-d10)/d50在0.7以下，所述填充相粉末粒徑分布跨度(d90-d10)/d50在0.7以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片的制備方法，其特征在于，所述堆積相粉末選自氮化鋁、氧化鋁、堇青石和莫來石中一種或一種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片的制備方法，其特征在于，所述填充相粉末為微晶玻璃粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片的制備方法，其特征在于，所述堆積相粉末為球形顆粒，所述填充相粉末為球形或橢球形顆粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片的制備方法，其特征在于，所述堆積相粉末的當(dāng)量粒徑為2-7μm，優(yōu)選3-6μm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片的制備方法，其特征在于，所述原料還包括粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑和溶劑，所述粘結(jié)劑和增塑劑的總體積與堆積相粉末的總體積比為(0.45-0.75):1，優(yōu)選
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片的制備方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑選自pvb(聚乙烯醇縮丁醛)，所述增塑劑選自dbp(鄰苯二甲酸二丁酯)，所述分散劑選自蓖麻油，所述溶劑為二甲苯和乙醇的混合物。
10.一種高密度且高強(qiáng)度的ltcc生瓷片，其特征在于，采用權(quán)利要求1-8任一所述高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片的制備方法制備獲得。
11.一種低溫共燒陶瓷基板，其特征在于，采用權(quán)利要求9所述高密度高強(qiáng)度的ltcc生瓷片為原料，經(jīng)疊片、等靜壓、排膠和燒結(jié)工序后制備獲得。