LTCC生料带材料、LTCC基板、LTCF-LTCC异质基板及对应的制备方法转让专利
申请号 : CN202210307236.4
文献号 : CN114644514B
文献日 : 2023-03-31
发明人 : 李自豪 , 兰开东
申请人 : 上海晶材新材料科技有限公司
摘要 :
本发明提供LTCC生料带材料、LTCC基板、LTCF‑LTCC异质基板及对应的制备方法，以LTCC生料带材料的质量百分比计，包括45～55wt％无机材料成分和45～55wt％有机材料成分；以无机材料的质量百分比计，无机材料包括50～70wt％陶瓷材料和30～50wt％玻璃材料；有机材料包括溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂。本发明中的流延浆料成型效果佳，制备的LTCC生料带与LTCF共烧匹配性好，烧结致密，且LTCC生料带材料的介电常数为4.5～7.0，介质损耗为2.3×10‑3～4.5×10‑3；LTCF‑LTCC异质基板共烧贴合紧密，剪切面没有崩口，可有效避免LTCC层被LTCF层扩散的情况。
权利要求 :
1.一种用于与LTCF生料带材料共烧的LTCC生料带材料，其特征在于，以所述LTCC生料带材料的质量百分比计，所述LTCC生料带材料包括45 55wt%的无机材料成分，以及45~ ~
55wt%的有机材料成分；
以所述无机材料的质量百分比计，所述无机材料包括50 70wt%的陶瓷材料和30 50wt%~ ~的玻璃材料；
所述陶瓷材料为CaSiO3陶瓷、Mg2SiO4陶瓷、Mg2Al4Si5O18陶瓷中的一种或组合；且所述陶瓷材料的D50粒径为1.0 1.5μm；
~
所述玻璃材料为CBS玻璃、BBZS玻璃、ZBS玻璃、BS玻璃中任意两种的组合；且所述玻璃材料的D50粒径为3.0 5.0μm；
~
以所述CBS玻璃的质量百分比计，所述CBS玻璃包括：15~35wt%的CaO、20~40wt%的B2O3、
30~60wt%的SiO2以及1~5wt%的ZrO2、TiO2中的一种或组合；
以所述BBZS玻璃的质量百分比计，所述BBZS玻璃包括：10 30wt%的BaO、15 40wt%的~ ~B2O3、10~30wt%的ZnO和20~40wt%的SiO2；
以所述ZBS玻璃的质量百分比计，所述ZBS玻璃包括：20~40wt%的ZnO、20~40wt%的B2O3、
25~45wt%的SiO2以及1~5wt%的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合；
以所述BS玻璃的质量百分比计，所述BS玻璃包括：20~40wt%的B2O3、50~80wt%的SiO2、1~
5wt%的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合；
所述有机材料包括溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂，其中，所述溶剂为醇‑酮混合溶剂。
2.一种用于与LTCF生料带材料共烧的LTCC生料带材料的制备方法，其特征在于：所述LTCC生料带材料的制备方法包括以下步骤：S1、制备陶瓷材料；
S2、制备玻璃材料；
步骤S2中所述玻璃材料为CBS玻璃、BBZS玻璃、ZBS玻璃、BS玻璃中任意两种的组合；其中，以所述CBS玻璃的质量百分比计，所述CBS玻璃包括：15~35wt%的CaO、20~40wt%的B2O3、30~60wt%的SiO2以及1~5wt%的ZrO2、TiO2中的一种或组合；以所述BBZS玻璃的质量百分比计，所述BBZS玻璃包括：10~30wt%的BaO、15~40wt%的B2O3、10~30wt%的ZnO和20~40wt%的SiO2；以所述ZBS玻璃的质量百分比计，所述ZBS玻璃包括：20~40wt%的ZnO、20~40wt%的B2O3、25~
45wt%的SiO2以及1~5wt%的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合；以所述BS玻璃的质量百分比计，所述BS玻璃包括：20~40wt%的B2O3、50~80wt%的SiO2、1~5wt%的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合；
所述玻璃材料的制备方法包括以下步骤：
将所述玻璃材料所需的原料按照配比混合，烘干后过筛，然后在一定温度下熔制2 4h，~熔融成玻璃液，经过水淬冷成玻璃块；
将玻璃块放置于砂磨机中进行砂磨，然后在100 120℃下烘干，并采用40目筛网过筛，~得到D50粒径为3.0 5.0μm的玻璃材料；其中，所述CBS玻璃和所述BBZS玻璃的熔制温度为~
1300 1500℃；所述ZBS玻璃的熔制温度为1200 1400℃；所述BS玻璃的熔制温度为1450~ ~ ~
1600℃；
S3、以质量百分比计，将50 70wt%的所述陶瓷材料和30 50wt%的所述玻璃材料依次加~ ~入球磨罐中，以提供所述LTCC生料带材料的无机材料成分，且无机材料成分以所述LTCC生料带材料的质量百分比计为45 55wt%；
~
S4、提供有机材料成分，并加入所述球磨罐中进行球磨，且所述有机材料成分以所述LTCC生料带材料的质量百分比计为45 55wt%；
~
S5、进行真空脱泡及流延成型，得到LTCC生料带材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述陶瓷材料为CaSiO3陶瓷、Mg2SiO4陶瓷、Mg2Al4Si5O18陶瓷中的一种或组合；
所述陶瓷材料的制备方法包括以下步骤：
将所述陶瓷材料所需的原料按照配比混合均匀后在1000 1300℃下烧结4 8h，得到陶~ ~瓷预烧料；
将所述陶瓷预烧料进行砂磨后，在120 150℃下烘干，并采用40目筛网过筛，得到D50粒~径为1.0 1.5μm的陶瓷材料。
~
4.一种LTCC基板，其特征在于：所述LTCC基板包括权利要求1所述的LTCC生料带材料。
5.一种LTCC基板的制备方法，其特征在于：包括采用权利要求2 3任一所述制备方法所~制备的LTCC生料带材料，并将所述LTCC生料带材料进行叠压多层制成素坯，在890℃下烧结
4h，制备出LTCC基板。
6.一种LTCF‑LTCC异质基板，其特征在于：所述LTCF‑LTCC异质基板包括权利要求1所述的LTCC生料带材料。
7.一种LTCF‑LTCC异质基板的制备方法，其特征在于：包括采用权利要求2 3任一所述~的制备方法所制备的LTCC生料带材料，并将所述LTCC生料带材料与LTCF生料带材料进行叠压多层，制备成素坯，然后在890℃下烧结4h，制备出LTCF‑LTCC异质基板。
说明书 :
LTCC生料带材料、LTCC基板、LTCF‑LTCC异质基板及对应的制
备方法
技术领域
[0001] 本发明属于低温共烧陶瓷材料及其制备领域，特别是涉及一种LTCC生料带材料、LTCC基板、LTCF‑LTCC异质基板及对应的制备方法。
背景技术
[0002] LTCF(Low Temperature Co‑fired Ferrite)材料是指低温共烧铁氧体材料，利用铁氧体的磁学性能，可实现电感、变压器等元件的集成设计；而LTCC(Low Temperature Co‑fired Ceramics)材料是指低温共烧陶瓷材料，利用微波介质陶瓷的介电性能，可制备成LTCC元件、LTCC功能器件、LTCC封装基板和LTCC模块基板等元器件。
[0003] 为了使电子元器件的功能扩大化，有研究人员尝试将LTCF材料与LTCC材料实现共烧，从而使共烧器件既具有LTCF材料的电感特性，又具有LTCC材料的电容特性，而且还能得到多层的小型化器件。但是目前LTCF/LTCC异质材料共烧的技术难点为：两种材料共烧的烧结收缩率不匹配；LTCF材料有色离子向LTCC材料中扩散，导致LTCC材料性能变差；小尺寸异质共烧基板材料裁切面崩口、分层现象明显。
[0004] 因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的技术方案。
发明内容
[0005] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种LTCC生料带材料、LTCC基板、LTCF‑LTCC异质基板及对应的制备方法，用于解决现有技术中LTCC材料与LTCF材料共烧时，烧结收缩率不匹配、形成的小尺寸异质共烧基板材料裁切面崩口分层的问题，以及LTCF材料有色离子向LTCC材料中扩散，导致LTCC材料性能变差的问题。
[0006] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于与LTCF生料带材料共烧的LTCC生料带材料，以所述LTCC生料带材料的质量百分比计，所述LTCC生料带材料包括45～55wt％的无机材料成分，以及45～55wt％的有机材料成分；
[0007] 以所述无机材料的质量百分比计，所述无机材料包括50～70wt％的陶瓷材料和30～50wt％的玻璃材料；
[0008] 所述有机材料包括溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂，其中，所述溶剂为醇‑酮混合溶剂。
[0009] 优选地，所述陶瓷材料为Zn2SiO4陶瓷、CaSiO3陶瓷、Mg2SiO4陶瓷、Mg2Al4Si5O18陶瓷中的一种或组合；且所述陶瓷材料的D50粒径为1.0～1.5μm；
[0010] 所述玻璃材料为CBS玻璃、BBZS玻璃、ZBS玻璃、BS玻璃中的一种或组合；且所述玻璃材料的D50粒径为2.0～5.0μm。
[0011] 优选地，以所述CBS玻璃的质量百分比计，所述CBS玻璃包括：15～35wt％的CaO、20～40wt％的B2O3、30～60wt％的SiO2以及1～5wt％的ZrO2、TiO2中的一种或组合。
[0012] 优选地，以所述BBZS玻璃的质量百分比计，所述BBZS玻璃包括：10～30wt％的BaO、15～40wt％的B2O3、10～30wt％的ZnO和20～40wt％的SiO2。
[0013] 优选地，以所述ZBS玻璃的质量百分比计，所述ZBS玻璃包括：20～40wt％的ZnO、20～40wt％的B2O3、25～45wt％的SiO2以及1～5wt％的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合。
[0014] 优选地，以所述BS玻璃的质量百分比计，所述BS玻璃包括：20～40wt％的B2O3、50～80wt％的SiO2、1～5wt％的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合。
[0015] 本发明还提供一种用于与LTCF生料带材料共烧的LTCC生料带材料的制备方法，所述LTCC生料带材料的制备方法包括以下步骤：
[0016] S1、制备陶瓷材料；
[0017] S2、制备玻璃材料；
[0018] S3、以质量百分比计，将50～70wt％的所述陶瓷材料和30～50wt％的所述玻璃材料依次加入球磨罐中，以提供所述LTCC生料带材料的无机材料成分，且无机材料成分以所述LTCC生料带材料的质量百分比计为45～55wt％；
[0019] S4、提供有机材料成分，并加入所述球磨罐中进行球磨，且所述有机材料成分以所述LTCC生料带材料的质量百分比计为45～55wt％；
[0020] S5、进行真空脱泡及流延成型，得到LTCC生料带材料。
[0021] 优选地，步骤S1中所述陶瓷材料为Zn2SiO4陶瓷、CaSiO3陶瓷、Mg2SiO4陶瓷、Mg2Al4Si5O18陶瓷中的一种或组合；
[0022] 所述陶瓷材料的制备方法包括以下步骤：
[0023] 将所述陶瓷材料所需的原料按照配比混合均匀后在1000～1300℃下烧结4～8h，得到陶瓷预烧料；
[0024] 将所述陶瓷预烧料进行砂磨后，在120～150℃下烘干，并采用40目筛网过筛，得到D50粒径为1.0～1.5μm的陶瓷材料。
[0025] 优选地，步骤S2中所述玻璃材料为CBS玻璃、BBZS玻璃、ZBS玻璃、BS玻璃中的一种或组合；其中，以所述CBS玻璃的质量百分比计，所述CBS玻璃包括：15～35wt％的CaO、20～40wt％的B2O3、30～60wt％的SiO2以及1～5wt％的ZrO2、TiO2中的一种或组合；以所述BBZS玻璃的质量百分比计，所述BBZS玻璃包括：10～30wt％的BaO、15～40wt％的B2O3、10～30wt％的ZnO和20～40wt％的SiO2；以所述ZBS玻璃的质量百分比计，所述ZBS玻璃包括：20～
40wt％的ZnO、20～40wt％的B2O3、25～45wt％的SiO2以及1～5wt％的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合；以所述BS玻璃的质量百分比计，所述BS玻璃包括：20～40wt％的B2O3、50～80wt％的SiO2、1～5wt％的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合；
40wt％的ZnO、20～40wt％的B2O3、25～45wt％的SiO2以及1～5wt％的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合；以所述BS玻璃的质量百分比计，所述BS玻璃包括：20～40wt％的B2O3、50～80wt％的SiO2、1～5wt％的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合；
[0026] 所述玻璃材料的制备方法包括以下步骤：
[0027] 将所述玻璃材料所需的原料按照配比混合，烘干后过筛，然后在一定温度下熔制2～4h，熔融成玻璃液，经过水淬冷成玻璃块；
[0028] 将玻璃块放置于砂磨机中进行砂磨，然后在100～120℃下烘干，并采用40目筛网过筛，得到D50粒径为2.0～5.0μm的玻璃材料；其中，所述CBS玻璃和所述BBZS玻璃的熔制温度为1300～1500℃；所述ZBS玻璃的熔制温度为1200～1400℃；所述BS玻璃的熔制温度为1450～1600℃。
[0029] 本发明还提供一种LTCC基板，所述LTCC基板包括上述的LTCC生料带材料。
[0030] 本发明还提供一种LTCC基板的制备方法，包括采用上述制备方法所制备的LTCC生料带材料，并将所述LTCC生料带材料进行叠压多层制成素坯，在890℃下烧结4h，制备出LTCC基板。
[0031] 本发明还提供一种LTCF‑LTCC异质基板，所述LTCF‑LTCC异质基板包括上述的LTCC生料带材料。
[0032] 本发明还提供一种LTCF‑LTCC异质基板的制备方法，包括采用上述的制备方法所制备的LTCC生料带材料，并将所述LTCC生料带材料与LTCF生料带材料进行叠压多层，制备成素坯，然后在890℃下烧结4h，制备出LTCF‑LTCC异质基板。
[0033] 如上所述，本发明的LTCC生料带材料、LTCC基板、LTCF‑LTCC异质基板及对应的制备方法，具有以下有益效果：
[0034] 本发明在制备LTCC生料带材料的流延浆料中选用醇‑酮混合溶剂，沸点较低，易挥发，且与粘结剂有较好的溶解性，流延成型效果较佳，制备的LTCC生料带的表面光洁，厚度均匀，然后通过调整无机材料中的陶瓷材料与玻璃材料的组合和质量百分比，保证所制备的LTCC生料带材料与LTCF生料带材料在890℃下能够良好的匹配共烧，烧结4h烧结致密，且‑3 ‑3LTCC生料带材料的介电常数可调范围为4.5～7.0，介质损耗为2.3×10 ～4.5×10 ，进而扩大其应用范围。
[0035] 本发明中的LTCF‑LTCC异质基板是将LTCC生料带材料与LTCF生料带材料进行多层叠压，LTCF‑LTCC异质基板可以为LTCF‑LTCC‑LTCF，也可以为LTCC‑LTCF‑LTCC，LTCF‑LTCC‑LTCF结构的剪切面共同烧结后没有崩口现象，共烧匹配性好，可有效避免LTCF层与LTCC层在共烧过程中，LTCC层被LTCF层扩散的情况发生，得到共烧贴合紧密的LTCF‑LTCC异质材料；且所制备的LTCF‑LTCC异质基板既能充分发挥LTCC的介电性能，又能充分发挥LTCF材料的磁学性能，为电路模块的集成小型化提供了更多选择。
附图说明
[0036] 图1显示为本发明具体实施例中LTCF‑LTCC‑LTCF结构的异质基板共烧后剪切面的显微镜实物图。
[0037] 图2显示为本发明具体实施例中LTCC‑LTCF‑LTCC结构的异质基板共烧后断面的显微镜实物图。
[0038] 图3显示为本发明具体实施例中LTCF‑LTCC‑LTCF结构的异质基板共烧后断面的显微镜实物图。
[0039] 图4显示为本发明具体实施例中LTCC生料带材料、LTCF生料带材料在不同温度下的烧结收缩率对比图。
具体实施方式
[0040] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0041] 本发明在制备LTCC生料带材料的流延浆料中选用醇‑酮混合溶剂，沸点较低，易挥发，且与粘结剂有较好的溶解性，流延成型效果较佳，制备的LTCC生料带的表面光洁，厚度均匀，然后通过调整无机材料中的陶瓷材料与玻璃材料的组合和质量百分比，保证所制备的LTCC生料带材料与LTCF生料带材料在890℃下能够良好的匹配共烧，烧结4h烧结致密，且‑3 ‑3LTCC生料带材料的介电常数可调范围为4.5～7.0，介质损耗为2.3×10 ～4.5×10 ，进而扩大其应用范围；本发明中的LTCF‑LTCC异质基板是将LTCC生料带材料与LTCF生料带材料进行多层叠压，LTCF‑LTCC异质基板可以为LTCF‑LTCC‑LTCF，也可以为LTCC‑LTCF‑LTCC，LTCF‑LTCC‑LTCF结构的剪切面共同烧结后没有崩口现象，共烧匹配性好，可有效避免LTCF层与LTCC层在共烧过程中，LTCC层被LTCF层扩散的情况发生，得到共烧贴合紧密的LTCF‑LTCC异质材料；且所制备的LTCF‑LTCC异质基板既能充分发挥LTCC的介电性能，又能充分发挥LTCF材料的磁学性能，为电路模块的集成小型化提供了更多选择。
[0042] 实施例1
[0043] 本实施例提供一种用于与LTCF生料带材料共烧的LTCC生料带材料，以LTCC生料带材料的质量百分比计，LTCC生料带材料包括45～55wt％的无机材料成分，以及45～55wt％的有机材料成分；以无机材料的质量百分比计，无机材料包括50～70wt％的陶瓷材料和30～50wt％的玻璃材料；有机材料包括溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂，其中，溶剂为醇‑酮混合溶剂。
[0044] 具体的，无机材料成分可包括45wt％、47wt％、49wt％、51wt％、53wt％、55wt％等任何范围内的值，有机材料成分可包括45wt％、47wt％、49wt％、51wt％、53wt％、55wt％等任何范围内的值；以无机材料的质量百分比计，陶瓷材料可包括50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％等任何范围内的值，玻璃材料可包括30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、
50wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
50wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
[0045] 具体的，在本发明中选用醇‑酮混合溶剂，沸点较低，易挥发，而且与粘结剂有较好的溶解性，流延成型效果较佳，LTCC生料带材料表面光洁，厚度均匀，可较好地与LTCF生料带材料在890℃匹配共烧；通过调整无机材料中陶瓷材料与玻璃材料的质量百分比组合，保证LTCC生料带材料与LTCF生料带材料能够良好的匹配共烧，进而调控其介电常数和介质损耗。
[0046] 作为示例，陶瓷材料为Zn2SiO4陶瓷、CaSiO3陶瓷、Mg2SiO4陶瓷、Mg2Al4Si5O18陶瓷中的一种或组合；且陶瓷材料的D50粒径为1.0～1.5μm；
[0047] 玻璃材料为CBS玻璃、BBZS玻璃、ZBS玻璃、BS玻璃中的一种或组合；且玻璃材料的D50粒径为2.0～5.0μm。
[0048] 具体的，陶瓷材料的D50粒径可包括1.0μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm等任何范围内的值，玻璃材料的D50粒径可包括2.0μm、3.0μm、4.0μm、5.0μm等任何范围内的值。
[0049] 作为示例，以CBS玻璃的质量百分比计，CBS玻璃包括：15～35wt％的CaO、20～40wt％的B2O3、30～60wt％的SiO2以及1～5wt％的ZrO2、TiO2中的一种或组合。
[0050] 具体的，以CBS玻璃的质量百分比计，CBS玻璃中，CaO可包括15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％等任何范围内的值，B2O3可包括20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、
40wt％等任何范围内的值，SiO2可包括30wt％、40wt％、50wt％、60wt％等任何范围内的值，ZrO2、TiO2中的一种或组合可包括1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
40wt％等任何范围内的值，SiO2可包括30wt％、40wt％、50wt％、60wt％等任何范围内的值，ZrO2、TiO2中的一种或组合可包括1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
[0051] 优选地，以CBS玻璃的质量百分比计，CBS玻璃包括：20～30wt％的CaO、25～35wt％的B2O3、35～55wt％的SiO2以及2～4wt％的ZrO2、TiO2中的一种或组合。
[0052] 作为示例，以BBZS玻璃的质量百分比计，BBZS玻璃包括：10～30wt％的BaO、15～40wt％的B2O3、10～30wt％的ZnO和20～40wt％的SiO2。
[0053] 具体的，以BBZS玻璃的质量百分比计，BBZS玻璃中，BaO可包括10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％等任何范围内的值，B2O3可包括15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、
35wt％、40wt％等任何范围内的值，ZnO可包括10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％等任何范围内的值，SiO2可包括20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
35wt％、40wt％等任何范围内的值，ZnO可包括10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％等任何范围内的值，SiO2可包括20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
[0054] 优选地，以BBZS玻璃的质量百分比计，BBZS玻璃包括：15～25wt％的BaO、20～35wt％的B2O3、15～25wt％的ZnO和25～35wt％的SiO2。
[0055] 作为示例，以ZBS玻璃的质量百分比计，ZBS玻璃包括：20～40wt％的ZnO、20～40wt％的B2O3、25～45wt％的SiO2以及1～5wt％的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合。
[0056] 具体的，以ZBS玻璃的质量百分比计，ZBS玻璃中，ZnO可包括20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％等任何范围内的值，B2O3可包括20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、
40wt％等任何范围内的值，SiO2可包括25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％等任何范围内的值，Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合可包括1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
40wt％等任何范围内的值，SiO2可包括25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％等任何范围内的值，Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合可包括1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
[0057] 优选地，以ZBS玻璃的质量百分比计，ZBS玻璃包括：25～35wt％的ZnO、25～35wt％的B2O3、30～40wt％的SiO2以及2～4wt％的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合。
[0058] 作为示例，以BS玻璃的质量百分比计，BS玻璃包括：20～40wt％的B2O3、50～80wt％的SiO2、1～5wt％的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合。
[0059] 具体的，以BS玻璃的质量百分比计，BS玻璃中，B2O3可包括20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％等任何范围内的值，SiO2可包括50wt％、60wt％、70wt％、80wt％等任何范围内的值，Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合可包括1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
[0060] 优选地，以BS玻璃的质量百分比计，BS玻璃包括：25～35wt％的B2O3、55～75wt％的SiO2、2～4wt％的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合。
[0061] 为了更好的理解本实施例中的LTCC生料带材料，本实施例还提供一种用于与LTCF生料带材料共烧的LTCC生料带材料的制备方法，包括以下步骤：
[0062] S1、制备陶瓷材料；
[0063] S2、制备玻璃材料；
[0064] S3、以质量百分比计，将50～70wt％的所述陶瓷材料和30～50wt％的所述玻璃材料依次加入球磨罐中，以提供所述LTCC生料带材料的无机材料成分，且无机材料成分以所述LTCC生料带材料的质量百分比计为45～55wt％；
[0065] S4、提供有机材料成分，并加入所述球磨罐中进行球磨，且所述有机材料成分以所述LTCC生料带材料的质量百分比计为45～55wt％；
[0066] S5、进行真空脱泡及流延成型，得到LTCC生料带材料。
[0067] 其中，步骤S3中，以无机材料的质量百分比计，陶瓷材料可包括50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％等任何范围内的值，玻璃材料可包括30wt％、35wt％、40wt％、
45wt％、50wt％等任何范围内的值；无机材料成分可包括45wt％、47wt％、49wt％、51wt％、
53wt％、55wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节；步骤S4中有机材料成分可包括45wt％、47wt％、49wt％、51wt％、53wt％、55wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
45wt％、50wt％等任何范围内的值；无机材料成分可包括45wt％、47wt％、49wt％、51wt％、
53wt％、55wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节；步骤S4中有机材料成分可包括45wt％、47wt％、49wt％、51wt％、53wt％、55wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
[0068] 具体的，上述步骤的先后顺序可根据需要进行调整，此处不作过分限制。作为示例，步骤S1中陶瓷材料为Zn2SiO4陶瓷、CaSiO3陶瓷、Mg2SiO4陶瓷、Mg2Al4Si5O18陶瓷中的一种或组合；
[0069] 陶瓷材料的制备方法包括以下步骤：
[0070] 将陶瓷材料所需的原料按照配比混合均匀后在1000～1300℃下烧结4～8h，得到陶瓷预烧料；
[0071] 将陶瓷预烧料进行砂磨后，在120～150℃下烘干，并采用40目筛网过筛，得到D50粒径为1.0～1.5μm的陶瓷材料。
[0072] 具体的，将陶瓷材料所需的原料按照配比混合后进行预烧，预烧温度可包括1000℃、1100℃、1200℃、1300℃等任何范围内的值，烧结时间可包括4h、5h、6h、7h、8h等任何范围内的值，将得到的陶瓷预烧料进行砂磨后，进行烘干，烘干温度可包括120℃、130℃、140℃、150℃等任何范围内的值，并采用40目筛网过筛，得到陶瓷材料的D50粒径可包括1.0μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
[0073] 作为示例，步骤S2中玻璃材料为CBS玻璃、BBZS玻璃、ZBS玻璃、BS玻璃中的一种或组合；其中，以CBS玻璃的质量百分比计，CBS玻璃包括：15～35wt％的CaO、20～40wt％的B2O3、30～60wt％的SiO2以及1～5wt％的ZrO2、TiO2中的一种或组合；以BBZS玻璃的质量百分比计，BBZS玻璃包括：10～30wt％的BaO、15～40wt％的B2O3、10～30wt％的ZnO和20～40wt％的SiO2；以ZBS玻璃的质量百分比计，ZBS玻璃包括：20～40wt％的ZnO、20～40wt％的B2O3、25～45wt％的SiO2以及1～5wt％的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合；以BS玻璃的质量百分比计，BS玻璃包括：20～40wt％的B2O3、50～80wt％的SiO2、1～5wt％的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合。
[0074] 具体的，以CBS玻璃的质量百分比计，CBS玻璃中，CaO可包括15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％等任何范围内的值，B2O3可包括20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、
40wt％等任何范围内的值，SiO2可包括30wt％、40wt％、50wt％、60wt％等任何范围内的值，ZrO2、TiO2中的一种或组合可包括1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节；以BBZS玻璃的质量百分比计，BBZS玻璃中，BaO可包括10wt％、
15wt％、20wt％、25wt％、30wt％等任何范围内的值，B2O3可包括15wt％、20wt％、25wt％、
30wt％、35wt％、40wt％等任何范围内的值，ZnO可包括10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、
30wt％等任何范围内的值，SiO2可包括20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节；以ZBS玻璃的质量百分比计，ZBS玻璃中，ZnO可包括
20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％等任何范围内的值，B2O3可包括20wt％、25wt％、
30wt％、35wt％、40wt％等任何范围内的值，SiO2可包括25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、
45wt％等任何范围内的值，Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合可包括1wt％、2wt％、3wt％、
4wt％、5wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节；以BS玻璃的质量百分比计，BS玻璃中，B2O3可包括20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％等任何范围内的值，SiO2可包括
50wt％、60wt％、70wt％、80wt％等任何范围内的值，Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合可包括
1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
40wt％等任何范围内的值，SiO2可包括30wt％、40wt％、50wt％、60wt％等任何范围内的值，ZrO2、TiO2中的一种或组合可包括1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节；以BBZS玻璃的质量百分比计，BBZS玻璃中，BaO可包括10wt％、
15wt％、20wt％、25wt％、30wt％等任何范围内的值，B2O3可包括15wt％、20wt％、25wt％、
30wt％、35wt％、40wt％等任何范围内的值，ZnO可包括10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、
30wt％等任何范围内的值，SiO2可包括20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节；以ZBS玻璃的质量百分比计，ZBS玻璃中，ZnO可包括
20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％等任何范围内的值，B2O3可包括20wt％、25wt％、
30wt％、35wt％、40wt％等任何范围内的值，SiO2可包括25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、
45wt％等任何范围内的值，Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合可包括1wt％、2wt％、3wt％、
4wt％、5wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节；以BS玻璃的质量百分比计，BS玻璃中，B2O3可包括20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％等任何范围内的值，SiO2可包括
50wt％、60wt％、70wt％、80wt％等任何范围内的值，Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合可包括
1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
[0075] 作为示例，玻璃材料的制备方法包括以下步骤：将玻璃材料所需的原料按照配比混合，烘干后过筛，然后在一定温度下熔制2～4h，熔融成玻璃液，经过水淬冷成玻璃块；将玻璃块放置于砂磨机中进行砂磨，然后在100～120℃下烘干，并采用40目筛网过筛，得到D50粒径为2.0～5.0μm的玻璃材料；其中，CBS玻璃和BBZS玻璃的熔制温度为1300～1500℃；ZBS玻璃的熔制温度为1200～1400℃；BS玻璃的熔制温度为1450～1600℃。
[0076] 具体的，将玻璃材料所需的原料按照配比混合，烘干并过筛后，熔制时间可包括2、2.5、3、3.5、4等任何范围内的值，熔融成玻璃液，经过水淬冷成玻璃块；将玻璃块放置于砂磨机中进行砂磨，然后烘干，烘干温度可包括100、105、110、115、120等任何范围内的值，并采用40目筛网过筛，得到的玻璃材料的D50粒径可包括2.0μm、3.0μm、4.0μm、5.0μm等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。CBS玻璃和BBZS玻璃的熔制温度可包括1300℃、1350℃、1400℃、1450℃、1500℃等任何范围内的值，ZBS玻璃的熔制温度可包括1200℃、1250℃、
1300℃、1350℃、1400℃等任何范围内的值，BS玻璃的熔制温度可包括1450℃、1500℃、1550℃、1600℃等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
1300℃、1350℃、1400℃等任何范围内的值，BS玻璃的熔制温度可包括1450℃、1500℃、1550℃、1600℃等任何范围内的值，具体可根据需要进行调节。
[0077] 优选地，CBS玻璃和BBZS玻璃的熔制温度为1350～1450℃；ZBS玻璃的熔制温度为1200～1300℃；BS玻璃的熔制温度为1500～1600℃。
[0078] 具体的，通过调整无机材料中的Zn2SiO4陶瓷、CaSiO3陶瓷、Mg2SiO4陶瓷、Mg2Al4Si5O18陶瓷中的一种或组合，与CBS玻璃、BBZS玻璃、ZBS玻璃、BS玻璃中的一种或组合的质量百分比，保证与LTCF生料带良好匹配共烧的前提下，从而调控所制备的LTCC基板在‑3 ‑35.1GHz的条件下的介电常数为4.5～7.0，介质损耗为2.3×10 ～4.50×10 。
[0079] 作为示例，步骤S4中有机材料包括溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂，其中，溶剂为醇‑酮混合溶剂。
[0080] 具体的，选用的醇‑酮混合溶剂，沸点较低，易挥发，而且与粘结剂有较好的溶解性，流延成型效果较佳，形成的LTCC生料带材料表面光洁，厚度均匀，可较好地与LTCF生料带材料在890℃匹配共烧。
[0081] 综上，本实施例中LTCC生料带材料的制备方法，具体为，将上述的陶瓷材料、玻璃材料、溶剂、分散剂按照重量称取后，放入装有氧化锆球的尼龙球磨罐中，混料2～4h，然后加入粘结剂、增塑剂，再混料2～4h，得到流延浆料，经真空脱泡后通过流延机流延成LTCC生料带材料。
[0082] 实施例2
[0083] 本实施例提供一种LTCC基板，该LTCC基板包括实施例1中的LTCC生料带材料，关于LTCC生料带材料同实施例1中的相同，在此不再赘述。
[0084] 本实施例还提供一种LTCC基板的制备方法，该制备方法包括采用实施例1中LTCC生料带材料的制备方法所制备的LTCC生料带材料，并将LTCC生料带材料进行叠压多层制成素坯，在890℃下烧结4h，制备出LTCC基板；关于LTCC生料带材料的制备方法同实施例1中的方法相同，在此不再赘述。
[0085] 具体的，将LTCC生料带材料裁成需要的尺寸如100mm×100mm的尺寸，进行如10层交叉叠层，抽真空，等静压成型为素坯，进而将素坯放入烧结炉中，先在室温下以1℃/min的升温速率升温至500℃，500℃保温3h排胶，待排胶完成后，再以5℃/min的升温速率升温至890℃，890℃保温4h，完成烧结成为LTCC基板，但LTCC基板的制备工艺并非局限于此，尺寸大小可以根据需要进行裁切，叠压的层数也可以调节，在此不做过分限制。
[0086] 参阅下表2，在5.1GHz的条件下，测得本实施例中所制备的LTCC基板的介电常数为‑3 ‑34.5～7.0，介质损耗为2.3×10 ～4.5×10 。其中，每个配方取3个样品，求取平均值作为为最终测试数据。
[0087] 实施例3
[0088] 本实施例提供一种LTCF‑LTCC异质基板，该LTCF‑LTCC异质基板包括实施例1中的LTCC生料带材料，关于LTCC生料带材料同实施例1中的相同，在此不再赘述。
[0089] 本实施例还提供一种LTCF‑LTCC异质基板的制备方法，包括实施例1中LTCC生料带材料的制备方法所制备的LTCC生料带材料，并将LTCC生料带材料与LTCF生料带材料进行叠压多层，制备成素坯，然后在890℃下烧结4h，制备出LTCF‑LTCC异质基板；其中，关于LTCC生料带材料的制备方法同实施例1中的相同，在此不再赘述。
[0090] 具体的，本实施例中的LTCC生料带材料与LTCF生料带材料复合层叠，经低温共烧形成电路基板，使LTCC‑LTCF异质基板能充分利用LTCC和LTCF各自的电、磁特性，使电容、滤波、功分、耦合等高频电路与电感、变压器等磁性元器件及其它低频电路一体化集成于电路基板内。
[0091] 具体的，LTCF‑LTCC异质基板是将LTCC生料带材料与LTCF生料带材料裁切成2.4mm×1.2mm的尺寸，进行交叉叠压，按照LTCF‑LTCC‑LTCF上、中、下结构叠压，或按照LTCC‑LTCF‑LTCC上、中、下结构，上、下层的层数应保持一致，共叠压10～20层，可以为10层、12层、14层、16层、18层、20层等，等静压成型为素坯，放入烧结炉，在室温下以1℃/min的升温速率升温至500℃，500℃保温3h排胶，待排胶完成后，再以5℃/min的升温速率升温至890℃，890℃保温4h，在890℃烧结4h，观察剪切面崩口情况；参照GB/T6569‑2006的方法制样，测试
6LTCF‑3LTCC‑6LTCF结构材料(上、中、下三层的层数分别为6层、3层、6层)的抗弯强度；将LTCF‑LTCC异质基板切开，用显微镜观察切断面LTCC材料被LTCF材料染色情况。
6LTCF‑3LTCC‑6LTCF结构材料(上、中、下三层的层数分别为6层、3层、6层)的抗弯强度；将LTCF‑LTCC异质基板切开，用显微镜观察切断面LTCC材料被LTCF材料染色情况。
[0092] 实施例4
[0093] 以下通过表1及表2，对本发明提出的LTCC生料带材料进行详细描述，下表1中的配方，仅为部分LTCC生料带材料的配方，即LTCC生料带的配方并非仅局限于此。
[0094] 表1：LTCC生料带材料的配方
[0095]
[0096]
[0097] 在表1中，流延浆料中有机材料的质量百分比为45～55wt％，确保通过调试流延浆料中有机材料的配比，制备出外观光洁、无开裂、韧性良好的LTCC生料带材料。其中，以CBS玻璃的质量百分比计，CBS玻璃包括：25wt％的CaO、30wt％的B2O3、42wt％的SiO2以及3wt％的ZrO2、TiO2中的一种或组合；熔制温度为1400℃。以BBZS玻璃的质量百分比计，BBZS玻璃包括：20wt％的BaO、30wt％的B2O3、20wt％的ZnO和30wt％的SiO2；熔制温度为1400℃。以ZBS玻璃的质量百分比计，ZBS玻璃包括：30wt％的ZnO、30wt％的B2O3、35wt％的SiO2以及5wt％的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合；熔制温度为1250℃。以BS玻璃的质量百分比计，BS玻璃包括：30wt％的B2O3、65wt％的SiO2、5wt％的Na2O、K2O、Li2O中的一种或组合；熔制温度为1550℃。
[0098] 按照表1中LTCC生料带材料的配方制备的LTCC生料带材料，在890℃烧结4h后的介电常数、介质损耗；按照6LTCF‑3LTCC‑6LTCF结构叠压，裁切成2.4mm×1.2mm宽的尺寸，在890℃共烧4h后的LTCF‑LTCC异质基板的剪切面崩口情况；6LTCF‑3LTCC‑6LTCF异质基板的抗弯强度；共烧后LTCC被LTCF材料染色情况；五个指标如下表2。
[0099] 表2：
[0100]
[0101]
[0102] 参阅图1～图4，LTCF‑LTCC异质基板的剪切面没有崩口现象，单独的LTCC基板的抗弯强度在120～130MPa之间，单独LTCF基板的抗弯强度为172.75MPa，按照6LTCF‑3LTCC‑6LTCF结构叠压烧结的异质基板的抗弯强度为138～163MPa，介于LTCC材料和LTCF材料之间，也反映出LTCF‑LTCC异质基板共烧结合紧密，共烧匹配性好；将LTCF‑LTCC异质基板切开，用显微镜观察切断面LTCC材料与LTCF材料的界面清晰，LTCC材料没有被LTCF材料扩散染色的现象。
[0103] 本发明中采用低熔点玻璃材料搭配高熔点陶瓷材料作为无机材料，即可充分利用低熔点玻璃材料在烧结过程中出现玻璃液相粘结LTCF材料，又可以用来润湿LTCC层中的陶瓷材料，从而既能得到致密的LTCC材料，又能得到粘结紧密LTCF‑LTCC‑LTCF、LTCC‑LTCF‑LTCC的异质基板材料。
[0104] 低熔点玻璃在650～800℃出现大量的液相，可提前使LTCC材料完成致密化，而LTCF材料在800℃之前只是由于LTCF层有机材料的反应挥发而产生的收缩，没有发生陶瓷3+
的离子交换化学反应，因此LTCF层中的Fe 等有色离子在800℃之前并不能对LTCC层进行迁移扩散，而在800℃之后，由于LTCC材料中的玻璃相已完成致密烧结，在LTCC外层形成了一
3+
层保护膜，阻止LTCF材料中的Fe 等有色离子进入LTCC材料中，因此有效抑制了LTCF材料中有色离子向LTCC材料的扩散；而且在800℃之后，随着温度的升高，LTCC材料中的陶瓷相在低温玻璃的所产生的驱动力下，发生了晶相的变化，进一步完成收缩；而在800℃之后LTCF材料也发生了较大的烧结收缩，因此在800℃之后，LTCC‑LTCF异质基板的烧结收缩速率基本一致(参阅图4)，更有助于达到LTCC材料与LTCF材料异质匹配共烧的目的；可有效避免LTCF层与LTCC层在共烧过程中，LTCC层被LTCF层扩散的情况发生，而且还能得到共烧贴合紧密的LTCF‑LTCC异质基板。
的离子交换化学反应，因此LTCF层中的Fe 等有色离子在800℃之前并不能对LTCC层进行迁移扩散，而在800℃之后，由于LTCC材料中的玻璃相已完成致密烧结，在LTCC外层形成了一
3+
层保护膜，阻止LTCF材料中的Fe 等有色离子进入LTCC材料中，因此有效抑制了LTCF材料中有色离子向LTCC材料的扩散；而且在800℃之后，随着温度的升高，LTCC材料中的陶瓷相在低温玻璃的所产生的驱动力下，发生了晶相的变化，进一步完成收缩；而在800℃之后LTCF材料也发生了较大的烧结收缩，因此在800℃之后，LTCC‑LTCF异质基板的烧结收缩速率基本一致(参阅图4)，更有助于达到LTCC材料与LTCF材料异质匹配共烧的目的；可有效避免LTCF层与LTCC层在共烧过程中，LTCC层被LTCF层扩散的情况发生，而且还能得到共烧贴合紧密的LTCF‑LTCC异质基板。
[0105] 综上所述，本发明在制备LTCC生料带材料的流延浆料中选用醇‑酮混合溶剂，沸点较低，易挥发，且与粘结剂有较好的溶解性，流延成型效果较佳，制备的LTCC生料带的表面光洁，厚度均匀，然后通过调整无机材料中的陶瓷材料与玻璃材料的组合和质量百分比，保证所制备的LTCC生料带材料与LTCF生料带材料在890℃下能够良好的匹配共烧，烧结4h烧‑3结致密，且LTCC生料带材料的介电常数可调范围为4.5～7.0，介质损耗为2.3×10 ～4.5×‑3
10 ，进而扩大其应用范围；本发明中的LTCF‑LTCC异质基板是将LTCC生料带材料与LTCF生料带材料进行多层叠压，LTCF‑LTCC异质基板可以为LTCF‑LTCC‑LTCF，也可以为LTCC‑LTCF‑LTCC，LTCF‑LTCC‑LTCF结构的剪切面共同烧结后没有崩口现象，共烧匹配性好，可有效避免LTCF层与LTCC层在共烧过程中，LTCC层被LTCF层扩散的情况发生，得到共烧贴合紧密的LTCF‑LTCC异质材料；且所制备的LTCF‑LTCC异质基板既能充分发挥LTCC的介电性能，又能充分发挥LTCF材料的磁学性能，为电路模块的集成小型化提供了更多选择。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
10 ，进而扩大其应用范围；本发明中的LTCF‑LTCC异质基板是将LTCC生料带材料与LTCF生料带材料进行多层叠压，LTCF‑LTCC异质基板可以为LTCF‑LTCC‑LTCF，也可以为LTCC‑LTCF‑LTCC，LTCF‑LTCC‑LTCF结构的剪切面共同烧结后没有崩口现象，共烧匹配性好，可有效避免LTCF层与LTCC层在共烧过程中，LTCC层被LTCF层扩散的情况发生，得到共烧贴合紧密的LTCF‑LTCC异质材料；且所制备的LTCF‑LTCC异质基板既能充分发挥LTCC的介电性能，又能充分发挥LTCF材料的磁学性能，为电路模块的集成小型化提供了更多选择。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0106] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。