共燒多層陶瓷元器件及組件可分為高溫共燒多層陶瓷（HTCC）和低溫共燒多層陶瓷（LTCC）兩種。HTCC是指在1450℃以上與熔點較高的金屬一并燒結的具有電氣互連特性的陶瓷。隨著通信向高頻高速發展，為了實現低損耗、高速度和高密度封裝的目的，LTCC應運而生，燒結溫度在900℃左右。

然而人類對科學的探究卻從未停止，隨著科技的進步和社會需求的不斷提高，人們又發現了超低溫共燒陶瓷這一新概念。超低溫共燒陶瓷（Ultra Low Temperature Co-fired Ceramics，ULTCC）是由低溫共燒陶瓷（LTCC）發展而來的一類新型電介質材料。

關于ULTCC

超低溫共燒陶瓷（ULTCC）是一種具有眾多優點的新型多層陶瓷。可在400℃~700℃的極低溫度下燒結，超低燒結溫度使電介質能夠與鋁電極及各類電子器件共燒結以實現電子設備的集成化和多功能化，同時還可以降低成本、節約能源，適合用于電子元件的集成。且低燒結溫度允許更廣泛的導體材料用于功能化，使技術混合（半導體工藝、基于聚合物的微電路制造）成為可能。

ULTCC基板

另外，ULTCC電子基板材料還需要具備低介電常數與低介電損耗，以保證電路的穩定運行。目前，ULTCC材料大多是具有本征超低燒結溫度的陶瓷材料，例如，碲酸鹽、鉬酸鹽、釩酸鹽等。

ULTCC還可以將電路和封裝嵌入和燒結到陶瓷中。這降低了制造成本，從而顯著擴展了ULTCC組件的應用范圍。ULTCC組件非常適合用作電子元件的重新布線載體，用于外殼和封裝技術，或用作天線、濾波器和循環器等高頻技術應用的基板。

與傳統的低溫陶瓷相比，微晶玻璃材料用于ULTCC技術的優點在于全玻璃相帶來的低燒結溫度，易于控制的燒結、析晶行為，以及與電極材料良好的化學相容性。因此，應用于ULTCC技術的微晶玻璃材料也成為研究熱點。

國內外在ULTCC領域的研究進展

在國外，FraunhoferIKTS基于玻璃陶瓷復合材料(GCC)開發定制的符合RoHS和REACH標準的ULTCC材料和生瓷帶，該復合材料由低熔點玻璃和合適的陶瓷填料組成。玻璃類型與所選填充材料相結合，決定了材料特性，例如熱膨脹、導熱性、絕緣性以及電氣參數（絕緣電阻、介電常數、介電損耗）。相關的金屬化漿料基于銀和鋁。其挑戰在于調整粘合劑和漿料系統以及制造工藝，以使材料在上述溫度范圍內可共燒結。

ULTCC基板上的燒結銀

在國內，近年來，中國建材研究院、上海硅酸鹽研究所、成都電子科技大學等科研院所、高校都開展了ULTCC微晶玻璃材料的研究。武漢理工大學王靜副研究員帶領團隊對CuO-ZnO-MgO-B2O3系微晶玻璃析晶行為及介電性能進行了系統的研究。研究發現通過在玻璃組成中引入MgO，其含量對微晶玻璃的燒結行為和析晶行為有顯著的影響。其中，MgO含量為1wt%的微晶玻璃在575℃下燒結5h后得到了細化的晶粒尺寸和均勻的晶粒分布，在1MHz下相對介電常數約為~7.1，介電損耗約為~6.40×10-4。MgO含量為4wt%的微晶玻璃在600℃下燒結5h后晶格結構扭曲度更小，在1MHz下相對介電常數約為~7.1，介電損耗約為~5.77×10-4，并且這種微晶玻璃與Ag電極及Al電極均具有很好的化學相容性。

審核編輯：郭婷