[发明专利]一种高Q值低温烧结复合微波介质陶瓷材料及其制备方法

说明书

一种高Q值低温烧结复合微波介质陶瓷材料及其制备方法，属于电子信息功能陶瓷材料与电子器件技术领域。所述复合微波介质陶瓷材料由Li₂MgTi₃O₈和Ba₃(VO₄)₂两相构成，所述Li₂MgTi₃O₈的质量百分比为40wt％～80wt％，Ba₃(VO₄)₂的质量百分比为20wt％～60wt％。本发明微波介质陶瓷在无烧结助剂作用下可在925℃下烧结成瓷，其介电常数约为～15，品质因数为43740～108282GHz，谐振频率温度系数为2.05～12.78ppm/℃。该体系烧结温度低、介电常数小、温度系数近零可调、传输损耗较低，适合应用于LTCC高频微波电子器件等领域。

技术领域

本发明属于电子信息功能陶瓷材料与电子器件技术领域，具体涉及一种高Q值低温烧结复合微波介质陶瓷材料及其制备方法，可应用于LTCC微波介质基板与集成器件等领域。

背景技术

现代微波通信技术的集成化、小型化、高频化特别是5G通信技术的发展，对其中使用的谐振器、滤波器、波导、介质基板及天线等材料提出了新的要求。目前广泛采用的微波介质陶瓷材料虽然能够满足以上各类电子元器件对性能的要求，但随着移动通信技术的不断升级，各类移动通信设备的更新换代和普及，研发出一类具有低烧结温度、低原料成本及温度稳定性良好、Q值较高的新型微波介质陶瓷材料具有重要的工程和商业价值。国内外许多公司及研究机构针对微波介质材料的研发已成为目前电子信息功能陶瓷领域的热点，开发一种信号响应速度快、损耗小、工作环境温度适应性强、能够广泛应用在移动通讯、雷达及卫星通信等领域、满足LTCC器件性能需求的低温烧结微波介质陶瓷材料是实现上述技术发展需求的关键。本发明所提供的低温烧结复合微波介质陶瓷材料具有品质因数较高、介电常数较低、温度稳定性好的特点，有助于进一步丰富此类产品的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，开发一种新型高Q值低温烧结复合微波介质陶瓷材料，满足日益增长的LTCC元器件需求。该体系具有烧结温度低、介电常数小、品质因数高、温度稳定性优异等特点，为微波介质元器件向高频化、集成化、LTCC化发展提供了一种有效解决方案。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种高Q值低温烧结复合微波介质陶瓷材料，其特征在于，所述复合微波介质陶瓷材料由Li₂MgTi₃O₈和Ba₃(VO₄)₂两相构成，所述Li₂MgTi₃O₈的质量百分比为40wt％～80wt％，Ba₃(VO₄)₂的质量百分比为20wt％～60wt％。

进一步地，所述复合微波介质陶瓷材料中，Li₂MgTi₃O₈相以Li₂CO₃、MgO、TiO₂为原料，按照分子式Li₂MgTi₃O₈配制得到；Ba₃(VO₄)₂相以BaCO₃、V₂O₅为原料，按照分子式Ba₃(VO₄)₂配制。

本发明的微波介质陶瓷材料介电常数约为～15，品质因数为43740～108282GHz，谐振频率温度系数为2.05～12.78ppm/℃。

本发明还提供了一种高Q值低温烧结复合微波介质陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：