[发明专利]微波介质陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明属于介质陶瓷技术领域，具体涉及一种微波介质陶瓷材料及其制备方法。所述微波介质陶瓷材料的制备原料包括如下重量份的组分：二氧化钛12～22份；二氧化硅0.1～24份；氧化锌0.1～65份；碳酸钡0.1～29份；氧化铌0.1～45份；氧化铜0.1～1份；氧化硼和/或硼酸0.25～8份。该制备原料得到的微波介质陶瓷材料，不仅可以扩展微波介质陶瓷材料的介电常数范围，提高其品质因数，而且可以使该微波介质陶瓷材料的谐振频率温度系数接近于零，因此可以适应于多种LTCC元器件所需的基体材料的电性要求，而且可以与银电极可以很好地匹配共烧，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于介质陶瓷技术领域，具体涉及一种微波介质陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic，LTCC)技术是1982年开始发展起来的令人瞩目的整合组件技术，成为无源器件领域的发展方向和新的元件产业的经济增长点，在未来的通信、无线局域网(WLAN)、数字信号处理器、全球定位系统(GPS)接收组件、汽车电子等领域每年都有上百亿美元的巨大市场。应用LTCC技术，可生产滤波器、巴伦、耦合器、功分器、天线等产品。低温共烧微波介质陶瓷是制备LTCC器件的关键基础材料。此外，高频化、高稳定及低成本化已经成为目前先进LTCC器件的重要特征。

材料是器件的基础，随着LTCC器件的发展，相应的LTCC材料的发展要求为：介电常数系列化(5～100)，较低的谐振频率温度系数，超低损耗或超高品质因素Q值。其中，介电常数和品质因素Q值是LTCC材料重要的电性能参数，在其它条件相同的情况下，采用Q值更高的材料制作微波器件将明显改变其插入损耗表现，可以认为Q值是衡量LTCC材料优劣的重要指标，因此，研制微波频率下具有低损耗的介质材料具有现实意义和实际应用价值。现存于市场中的LTCC陶瓷材料往往只有一个确定的介电常数，无法适应于多种LTCC元器件所需的基体材料的电性要求。

因此，现有技术有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微波介质陶瓷材料及其制备方法，旨在解决现有微波介质陶瓷材料的介电常数比较单一，且品质因数较低的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种微波介质陶瓷材料，所述微波介质陶瓷材料的制备原料包括如下重量份的组分：

本发明提供的微波介质陶瓷材料，其制备原料配方中含有的二氧化钛、二氧化硅、氧化锌、碳酸钡和氧化铌作为陶瓷主体部分，剩余的氧化铜和氧化硼(氧化硼和/或硼酸)作为助烧剂，利用该制备原料制得的微波介质陶瓷材料，不仅可以扩展微波介质陶瓷材料的介电常数范围，提高其品质因数，而且可以使该微波介质陶瓷材料的谐振频率温度系数接近于零，因此可以适应于多种LTCC元器件所需的基体材料的电性要求，而且可以与银电极可以很好地匹配共烧，具有广阔的应用前景。

本发明另一方面提供一种微波介质陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤：

提供本发明所述的微波介质陶瓷材料的制备原料；

将所述二氧化钛、二氧化硅、氧化锌、碳酸钡和氧化铌混合后进行第一球磨处理，然后进行第一烧结，得到初始烧结产物；

将初始烧结产物与所述氧化铜，以及所述氧化硼和/或硼酸混合后进行第二球磨处理，然后进行第二烧结，得到所述微波介质陶瓷材料。