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今的主流發(fā)展趨勢。研究合適的高頻介質(zhì)材料，并采用低溫共燒陶瓷技術(shù)，對元器件進行多層結(jié)構(gòu)設(shè)計很好地順應(yīng)了這一趨勢而實踐中被廣泛采用。其中最為關(guān)鍵的問題之一是陶瓷基板收縮率的控制問題，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，通過改變堇青石粉體的重量，相對地

2、改變了流延漿料中各個成分的比重，研究了粉體的粒徑和配比對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，通過改變漿料中的粘結(jié)劑比例，研究了粘結(jié)劑濃度對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，收縮率僅為26.58％。
　　接下來，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堇青石陶瓷坯片進行疊層，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、保壓時間、坯片的層數(shù)等是運用冷壓法疊層對堇青石陶瓷坯片燒結(jié)收縮的主要影響因素，其中保壓時間對堇青石陶瓷坯片的疊層影響不大，燒結(jié)溫度對疊層試樣燒結(jié)后的致

4、密度會產(chǎn)生影響。當堇青石陶瓷坯片在燒結(jié)溫度為1000℃時燒結(jié)，層數(shù)為10層，壓力為7MPa時，保壓時間為2min時收縮率明顯低于其他疊層參數(shù)。此時收縮率僅為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。實驗結(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。當壓片的質(zhì)量為2.25kg時，在1000℃下進行燒結(jié)后，坯片的縱向收縮率