LTCC钛酸钡陶瓷系统研究

论文摘要

LTCC是近年来兴起的一种令人瞩目的多学科交叉的新技术,它为电子系统的元器件以及模块小型化、轻量化提供了很好的解决途径,越来越受到国内国际上的重视。BaTiO3陶瓷是ABO3型化合物,具有典型的钙钛矿型结构,是最重要的铁电材料之一。由于BaTiO3陶瓷具有优异的介电性能和良好的温度稳定性,以它为基的多层陶瓷电容器已广泛应用于移动通讯、汽车电子系统中。本论文以BaTiO3陶瓷为基础,研究了添加剂在低温烧结过程中的作用,以及对烧结特性、介电性能的影响,并从配比和工艺等方面进行调整,从而得到符合应用要求的LTCC介质材料。在系统中掺入添加剂GE玻璃,烧结过程中能够与BaTiO3反应生成低温活性液相,有效地降低陶瓷的烧结温度和烧结时间,实现BaTiO3陶瓷的低温快速烧结。低价的Li+取代BaTiO3晶格中Ti4+的位置,产生了晶格空位,也能够促进烧结的固相传质过程,从而缩短烧结时间。Ba2+的引入,改变了BaTiO3的化学计量比Ba/Ti,形成富Ba相Ba2TiO4,极大地改善了BaTiO3基陶瓷的低温烧结性能。实验对球磨时间、烧结温度以及保温时间等工艺条件对BaTiO3低温烧结系统的介电性能的影响进行分析,并综合考虑陶瓷的性能指标,制备出了低温烧结的BaTiO3基LTCC陶瓷材料,性能参数如下:

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 低温共烧陶瓷技术
• 1.1.1 LTCC技术简介
• 1.1.2 LTCC工艺概述
• 1.1.3 LTCC应用现状及未来展望
• 1.2 LTCC介质材料
• 1.2.1 LTCC介质材料的实现方法
• 1.2.2 LTCC 基板、封装材料
• 1.2.3 LTCC电子元器件材料
• 1.2.4 存在问题与发展前景
• 1.3 选题内容和依据
• 3陶瓷的微观结构及改性机理'>第二章 BaTiO₃陶瓷的微观结构及改性机理
• 3 的微观结构与介电特性'>2.1 BaTiO₃的微观结构与介电特性
• 3 的微观结构'>2.1.1 BaTiO₃的微观结构
• 3 的电畴结构'>2.1.2 BaTiO₃的电畴结构
• 3 的介电特性'>2.1.3 BaTiO₃的介电特性
• 3 系统陶瓷的改性机理'>2.2 BaTiO₃系统陶瓷的改性机理
• 2.2.1 细晶理论
• 2.2.2 相变扩散
• 2.2.3 移动效应
• 2.2.4 展宽效应
• 第三章 实验工艺与测试流程
• 3.1 实验工艺流程
• 3.1.1 配料
• 3.1.2 一次球磨
• 3.1.3 预烧熔块
• 3.1.4 二次球磨
• 3.1.5 炒蜡与过筛
• 3.1.6 成型
• 3.1.7 烧结成瓷
• 3.1.8 涂银、烧银、焊引线
• 3.2 实验测试流程
• 3.2.1 测试内容
• 3.2.2 测试仪器
• 3陶瓷低温烧结系统研究'>第四章 BaTiO₃陶瓷低温烧结系统研究
• 3 系统陶瓷的低温烧结机理'>4.1 BaTiO₃系统陶瓷的低温烧结机理
• 4.1.1 低温烧结中的活性液相
• 3 系统陶瓷的影响'>4.1.2 化学计量比对BaTiO₃系统陶瓷的影响
• 4.2 GE 玻璃作为添加剂的初步研究
• 2 作为添加剂的初步研究'>4.3 LiF-BaF₂作为添加剂的初步研究
• 3 系统介电性能的影响'>第五章 工艺条件对BaTiO₃系统介电性能的影响
• 5.1 烧结温度对系统介电性能的影响
• 5.2 保温时间对系统介电性能的影响
• 5.3 球磨时间对系统介电性能的影响
• 第六章 结果与讨论
• 参考文献
• 致谢