[發明專利]一種超高介、低損耗的高頻介質陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 200710060578.6
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101215160A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 李玲霞;曹麗鳳;張平;王洪茹;張志萍
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C04B35/495
• 分類號: C04B35/495;C04B35/64;C04B41/88;H01G4/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 劉立春

技術領域

本發明屬于電子信息材料與元器件領域，涉及一種介質陶瓷材料及其制備方法，更準確地說，涉及一種超高介、低損耗的介質陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

通信產業的迅猛發展及移動通訊的不斷普及，使得電子材料的發展面臨著嚴峻的挑戰，要求電子器件向高性能、高穩定性、小型化等方向發展。高頻介質元器件是影響通訊質量的關鍵元件之一，而高頻介質瓷料是制備高頻介質器件的關鍵材料。由諧振頻率的表達式：fr≈C/Dϵ]]>可知，當諧振頻率一定時，器件的尺寸與其介電常數的平方根成反比，因此，提高介質材料的介電常數是器件小型化的關鍵。

Ag(Nb_1-xTa_x)O₃是一種新型的高頻介質體系，有關的研究較少。因其具有的介電常數較高(ε＞400)、介電損耗低(tanδ＜18×10^-4)等優點引起了科研工作者的極大關注。但是，Ag(Nb_1-xTa_x)O₃體系發展緩慢，主要因為其分解溫度比燒結溫度低，容易在燒結過程中發生分解，使得該體系的損耗急劇增加，影響其介電性能。

近年來，科研工作者用固相法或化學法對該體系進行了研究，使得其介電性能有了不同程度的改善。但是，由于目前化學法中所用的氫氟酸等具有強腐蝕性，使得化學法的使用受到了一定程度的限制。如果能在采用傳統固相法的基礎上，在Ag(Nb_1-xTa_x)O₃體系中加入某種適量的添加劑，促進該體系的燒結，進一步改善其介電性能，該體系將具有廣闊的應用前景。

李玲霞等提供了一種由Ag(Nb_1-xTa_x)O₃和MnO₂(專利申請專利號：200510016200.7)制備的高頻介質陶瓷，但其介電常數最高僅為450左右，遠遠不能滿足科技發展的需要，如何制造出更高介電常數的高頻介質已成為當今世界的前沿課題。而且材料的制備及其性能對工藝是極其敏感的，同樣的材料以不同的工藝制備，其性能可能會有較大差異，因此合理的制備工藝對提高介質材料的介電性能非常重要。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中介電常數不高、燒結溫度較高的不足，通過添加劑的改變和組分的變化來提高材料的介電常數，降低損耗和燒結溫度。

本發明的一種超高介、低損耗的高頻介質陶瓷，由基質Ag(Nb_1-xTa_x)O₃和添加劑Bi₂O₃組成，組分含量為：以Ag(Nb_1-xTa_x)O₃的質量為100％，添加劑Bi₂O₃的質量為Ag(Nb_1-xTa_x)O₃質量的4.2％～7.0％，其中0＜X≤0.4。

基質Ag(Nb_1-xTa_x)O₃由質量百分比為Ag₂O?41～45％、Nb₂O₅?28～46％、Ta₂O₅?9～31％制備而成，其中0＜X≤0.4。

本發明的一種制備如權利要求1所述的超高介、低損耗的高頻介質陶瓷的制備方法，按下述步驟制備：

(1)將占Ag(Nb_1-xTa_x)O₃質量28％～46％的Nb₂O₅和9％～31％的Ta₂O₅進行配料，Nb₂O₅和Ta₂O₅的混合物與去離子水的質量比是1∶1，球磨3～4小時，烘干；