低温共烧陶瓷（LTCC,Low Temperature Cofired Ceramic）材料技术已经成为高密度封装和电子元器件集成化、小型化、轻量化、高可靠性等技术发展不可替代的重要基础。国际上,LTCC材料的主流技术路线主要分为两类,包括1)单一微晶玻璃体系及2)微晶玻璃与陶瓷填料混合的复合体系;涉及到的玻璃系统主要是硅酸盐和硼硅酸盐微晶玻璃。其中,应用最广泛、最具代表性的材料,前者如CaO-B₂O₃-SiO₂微晶玻璃体系（Ferro A6产品）,后者如硼硅酸铅玻璃/Al₂O₃体系（DuPont 951AT产品）。由于硅酸盐及硼硅酸盐玻璃系统的介电常数较低,这些已成功商业应用的硅基LTCC材料的介电常数也较低（≤10）。因此,多数情况下它们仅作为基板材料应用,而无法在更高介电常数的应用要求下使用。近年来,新兴通讯技术和高密度封装技术快速发展,明确需求系列化的高介电常数（≥10）LTCC材料,相关研究工作已经成为学科发展前沿和热点。这项工作的核心,是突破传统硅基玻璃体系,研制开发LTCC用新型高介电常数非硅基玻璃和微晶玻璃材料。本论文聚焦LTCC技术发展需求,首次全面研究了B₂O₃-La₂O₃-MgO-TiO₂（BLMT）非硅基玻璃系统的网络结构、成玻能力、析晶相变、烧结特性及其微波介电性能。在此基础上,应用BLMT玻璃分别与BaTi₄O₉、Li₂ZnTi₃O₈和Li₂Zn₃Ti₄O₁₂三种陶瓷复合,获得了一系列介电常数可在10-25范围调整、品质因素≥5000GHz,具有重要应用潜力的LTCC新材料。深入研究了三个LTCC复合材料体系的烧结机理、材料的物相组成与变化、显微结构和微波介电性能。论文的主要工作及结果如下:1)研究了BLMT玻璃的形成区和网络结构。结果表明在B₂O₃为42.9mol%条件下,玻璃形成区的范围为:La₂O₃ 0⁵6.2mol%,MgO 0⁸7.5mol%,TiO₂12.5⁶8.7mol%;红外光谱研究证实,BLMT玻璃网络结构的基本单元由[BO₃]三角体与[BO₄]四面体组成,增加玻璃中B₂O₃的含量,[BO₃]三角体有转变成[BO₄]四面体的趋势。（第三章）2)研究了单组份和双组份氧化物变化对BLMT微晶玻璃析晶的影响。结果发现,LaBO₃是BLMT微晶玻璃的主要晶相。玻璃中增加B₂O₃组分,主晶相有转变为LaB₃O₆、TiO₂和MgLaB₅O₁₀的趋势;降低La₂O₃/TiO₂比,主晶相由LaBO₃向TiO₂转变;而La₂O₃/MgO和MgO/TiO₂双组份变化时,主晶相LaBO₃基本保持不变。（第三章）3)研究了BLMT微晶玻璃的烧结机理,对BLMT微晶玻璃的微波介电性能进行了表征。结果表明,BLMT玻璃的烧结开始于玻璃转变温度Tg之后,烧结过程主要由两部分构成,即前期的由玻璃粘性流动引起的致密化过程和后期玻璃析晶过程。介电性能测试结果表明,BLMT微晶玻璃具有正的温度系数、介电常数为7-15、品质因数高于7000GHz。综合分析研究结果,在BLMT系统中筛选出了一个具有优良介电性能和工艺特点的LTCC玻璃组成。（第四章）4)系统研究了BLMT玻璃与BaTi₄O₉陶瓷复合LTCC材料的烧结机理、显微形貌、物相组成、微波介电性能及其变化规律和影响因素。结果表明,在BaTi₄O₉陶瓷含量≤30wt%时,复合材料可通过玻璃粘性流动在860℃以下完全烧结致密。烧结过程中,BaTi₄O₉相与玻璃之间发生了化学反应,导致BaTi₄O₉相的消失和BaTi（BO₃）₂和TiO₂相的形成。同时,玻璃中大量析出了主晶相LaBO₃和一定数量的MgLaB₅O₁₀和TiO₂。随着BaTi₄O₉陶瓷含量由0wt%增加到30wt%,BLMT/BaTi₄O₉复合材料的介电常数从8.4逐渐增加到20.5,品质因数从9200GHz增加到24000GHz,温度系数由+30ppm/℃增加到+145ppm/℃。当BLMT玻璃含量为70wt%、BaTi₄O₉添加量为30wt%的复合材料具有优异的微波介电性能:ε_r=20.5,Q×f=24000GHz和τ_f=+145ppm/℃。（第五章）5)系统研究了BLMT玻璃与Li₂ZnTi₃O₈（L₂ZT₃）陶瓷复合LTCC材料的烧结机理、显微形貌、物相组成、微波介电性能及其变化规律和影响因素。结果表明,该系统复合材料可在900℃保温2小时烧结致密,当BLMT玻璃含量<10wt%时复合材料的烧结过程是通过液相烧结机理完成的;当玻璃含量≥10wt%时,其烧结过程是由液相烧结和粘性流动烧结机理共同决定的。BLMT/L₂ZT₃复合材料中,主晶相LaBO₃是玻璃析晶形成的。随着BLMT玻璃含量的增加,LaBO₃相和新出现的金红石相逐渐增加,L₂ZT₃相逐渐减少。随着玻璃含量由2.5wt%增加到80wt%,复合材料的介电常数由24.6降低到15.3,品质因数从49000GHz降低到5800GHz,温度系数先从-12.07ppm/℃降低到-14.2ppm/℃（7.5wt%）再增加至75ppm/℃。当玻璃含量为20wt%时,得到的BLMT/L₂ZT₃复合材料具有优异的微波介电性能:ε_r=22.7,Q×f=19900GHz和τ_f=0.28ppm/℃。（第六章）6)系统研究了BLMT玻璃与Li₂Zn₃Ti₄O₁₂（L₂Z₃T₄）陶瓷复合LTCC材料的烧结机理、显微形貌、物相组成、微波介电性能及其变化规律和影响因素。结果表明,该体系复合材料可在900℃保温2小时条件下烧结致密,其中玻璃含量≤10wt%时,复合材料的烧结过程是通过液相烧结机理完成的;而玻璃含量>10wt%时,其烧结过程是由液相烧结机理和粘性流动烧结机理共同决定的。玻璃含量≤10wt%的复合材料中仅有Li₂Zn₃Ti₄O₁₂和LaBO₃,>10wt%时复合材料中包括Li₂Zn₃Ti₄O₁₂、LaBO₃、LaMgB₅O₁₀和TiO₂;随玻璃含量增加,LaBO₃、LaMgB₅O₁₀和TiO₂相含量增加,而Li₂Zn₃Ti₄O₁₂含量减少。随着BLMT/L₂Z₃T₄复合材料中玻璃含量由2.5wt%增加到80wt%,材料的介电常数由18降低到13,品质因数从55000GHz降低到15000GHz,温度系数先从-48ppm/℃降低到-55ppm/℃（10wt%）再增加到+16ppm/℃。当BLMT玻璃含量为60wt%得到的BLMT/L₂Z₃T₄复合材料具有优异的微波介电性能:ε_r=14,Q×f=23000GHz和τ_f=-3.56ppm/℃。（第七章）。