经过TeO2改性的SiO2-B2O3-Al2O3玻璃具有更高的介电常数和损耗因子，适用于先进的半导体封装应用

摘要

近年来，与有机基板相比，玻璃因其低介电常数、低热膨胀系数以及出色的可扩展性而成为下一代半导体封装应用的核心基板材料。在本研究中，我们开发了新型的掺杂了二氧化钛（TeO₂）的碱土铝硼硅酸盐玻璃，这些玻璃具有优异的介电和热机械性能，适用于先进的封装应用。系统地研究了二氧化钛含量对玻璃结构、热机械性能和介电性能的影响。傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）分析表明，随着二氧化钛添加量的增加（最高达2.0摩尔%），玻璃网络的聚合程度增强，这体现在Q¹/Q⁴比值的降低上。当二氧化钛替代二氧化硅（SiO₂）的量达到2.0摩尔%时，40 GHz下的介电常数（Dk）从4.582降低到4.458；而当二氧化钛含量进一步增加（3.0摩尔%）时，介电常数又升高至4.537。同时，40 GHz下的损耗因子（Df）也从3.93降低到3.73（单位为⋅10⁻³）。此外，二氧化钛的加入还将铝硼硅酸盐玻璃的热膨胀系数从3.47降低到2.99（单位为⋅10⁻⁶/K）。这些研究结果表明，掺杂了二氧化钛的铝硼硅酸盐玻璃是先进的半导体封装应用中很有前景的替代基板材料，有望克服有机基板在高频应用（如人工智能和高性能计算领域）中的局限性。