[发明专利]一种具有枣糕模型结构的复相微波介质陶瓷的制备方法

说明书

一种具有枣糕模型结构的复相微波介质陶瓷的制备方法，陶瓷由分子式为BaCu(B₂O₅)‑xCaTiO₃的材料组成，其中，0＜x≤0.8；制备方法包括BaCu(B₂O₅)的制备、CaTiO₃的制备以及具有枣糕模型结构的复相微波介质陶瓷的制备。本发明采用上述配方及工艺组成，可得到介电常数ε_r在15~50之间，Qf值不低于50000GHz（Q为品质因数），谐振频率温度系数τ_f接近零且可调，并且固有烧结温度较低(<950℃)的新型复相微波介质陶瓷材料。

技术领域

本发明涉及微波介质陶瓷领域，具体涉及一种具有枣糕模型结构的复相微波介质陶瓷的制备方法。

背景技术

微波介质陶瓷是近几十年迅速发展起来的新型功能电子陶瓷，具有损耗低、介电常数高、频率温度系数小等特点，可用来制造滤波器、介质谐振器、介质天线等，广泛应用于移动通信、卫星广播电视通信、雷达等众多领域，是一种极具应用价值和发展潜力的新型材料。近年来，随着现代移动通讯设备朝着小型化、集成化、片式化、高可靠性和低成本、环保的方向发展，以发展能与高电导率且环保型的低熔点贱金属电极材料Cu、Ag或Cu/Ag合金共烧的微波介质陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic，简称LTCC)成为微波介质材料发展的主流。

LTCC材料要求介电常数合适、品质因数高与谐振频率温度系数近零，且能在较低的温度下烧结（一般应<900℃），以便能与高导电率的铜或银金属内电极共烧。

目前大多数商用微波介质陶瓷的烧结温度均在1200～1500℃，如BaTi₄O₉、Ba₂Ti₉O₂₀、BaO-MgO-Ta₂O₅、(Zn,Sn)TiO₄和(Pb,Ca)(Zr,Ti)O₃，难以满足与之共烧的要求。目前，尽管低熔点氧化物、化合物或低软化点玻璃等烧结助剂的掺加可有效地降低陶瓷材料的烧结温度，但由于需掺加的量比较大，而对材料的微波介电性能带来了不同程度的恶化；采用化学合成方法制备超微粉则工艺一般都比较复杂，成本较高，后续工艺难于控制，且难以保证稳定的微波介电性能，难以实现工业化生产。总的说来，目前很多微波介电性能优异的材料体系由于材料本身特性的原因，存在烧结温度高、材料低温烧结与微波介电性能不能兼备等问题，真正能用来作为LTCC材料的微波介质陶瓷材料很少。因此发展第三种方法，寻找固有烧结温度低的新材料成为近年来微波介质材料研究的重点及热点之一。