[發(fā)明專利]高頻片式電感用納米堇青石基陶瓷介質(zhì)材料的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010209515.4
• 申請日: 2010-06-25
• 公開（公告）號: CN101880154A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王少洪;陸浩然;侯朝霞;胡小丹;牛廠磊;薛召露;王浩
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽大學(xué)
• 主分類號: C04B35/195
• 分類號: C04B35/195;C04B35/622
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 戚羽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，涉及一種高頻片式電感用納米堇青石基陶瓷介質(zhì)材料的制備方法。該材料可應(yīng)用于高頻片式電感等電子元器件以及高頻陶瓷封裝的理想介質(zhì)材料領(lǐng)域，屬于工業(yè)功能陶瓷技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前應(yīng)用于片式電感用的低燒介質(zhì)材料主要有三類：(1)應(yīng)用于300MHz以下頻率的鐵氧體介質(zhì)；(2)應(yīng)用于高頻范圍(500Hz～2GHz)的低介電常數(shù)的陶瓷材料與鐵氧體的復(fù)合體；(3)應(yīng)用于特高頻范圍(2～5GHz)內(nèi)的低介電低損耗(ε＜5，tgδ＜0.001；1GHz)的陶瓷介質(zhì)材料。

傳統(tǒng)型的多層片式電感材料多采用軟磁性的鐵氧體材料，如NiCuZn鐵氧體材料，雖然其磁導(dǎo)率比較大，能夠達(dá)到幾百至幾千，但它不能用于高頻和特高頻(500Hz～5GHz)，因該材料的介電常數(shù)較大(10～15)，使多層片式電感器在高頻下產(chǎn)生較大的隨附電容(C_p)；同時其電感量也大，而電感器的自諧振頻率是由電感量和隨附電容共同決定的，其關(guān)系式為：

SRF=12πLCp]]>

電感(L)和隨附電容(C_p)越大，自諧振頻率反而越小。因此，以傳統(tǒng)的鐵氧體材料作為介質(zhì)材料的多層片式電感無法適用于高頻領(lǐng)域。在片式器件中，主要有兩種材料：電極材料和介質(zhì)材料。其中電極材料一般采用金屬銀(Ag)或銀-鈀合金(Ag/Pd)，若采用金屬銀作為內(nèi)電極，介質(zhì)材料要求900℃下燒結(jié)；如果介質(zhì)材料在1000℃下燒結(jié)，則采用銀鈀電極，可見，對于多層封裝介質(zhì)材料，因電子多層封裝內(nèi)部布有金屬印刷線路，介質(zhì)材料會使信號的傳輸速度受到限制，介電常數(shù)和信號的馳豫時間的關(guān)系為：

Td=dErC]]>

式中，T_d為信號傳輸馳豫時間，E_r為基板的介電常數(shù)，d為信號傳輸?shù)木嚯x，C為光速。可見，如果介質(zhì)材料的介電常數(shù)比較低，就能大大減少信號的馳豫，同時為減少信號傳輸中的能耗，要求材料有較小的介電損耗。

目前制備堇青石陶瓷介質(zhì)材料的方法主要有熔融玻璃法、固相燒結(jié)法、溶膠凝膠法、沉淀包裹法等。熔融玻璃法和固相燒結(jié)法的合成溫度1400～1450℃，接近于堇青石的熔點(diǎn)，燒結(jié)溫度狹窄，25℃左右，容易過燒，且不利于與金屬Ag/Pd電極低溫共燒(＜950℃)；溶膠凝膠法和沉淀包裹法制備的粉體團(tuán)聚度高，粉體粒徑分布不規(guī)則均一，團(tuán)聚度高，不適合陶瓷膜片的流延成型。

發(fā)明內(nèi)容

由本發(fā)明所提供的一種高頻片式電感用納米堇青石基陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，本發(fā)明具備如下性能：所得納米粉體形貌規(guī)則均一、粉體表面活性高、團(tuán)聚度低，適于流延成型，該材料能夠在低于950℃下與Ag/Pd電極共燒成瓷達(dá)到高頻片式電感用介質(zhì)材料的介電要求(ε＜5，tgδ＜0.001；1GHz)與熱膨脹要求(3×10^-6K^-1≤α≤6×10^-6K^-1，25～300℃)。

本發(fā)明提出的一種高頻片式電感用納米堇青石基陶瓷介質(zhì)材料的制備方法，包括以下步驟：