[發明專利]低溫磁瓷共燒復合基材及制備方法

無效

• 申請號: 201210030888.4
• 申請日: 2012-02-13
• 公開（公告）號: CN102582143A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王永明;廖楊;王升;韓志全;馮濤;陳勁松;張菊艷
• 申請（專利權）人: 西南應用磁學研究所
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;C04B35/622
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所 44248
• 代理人: 胡吉科

技術領域

本發明涉及低溫磁瓷共燒復合基材和微波領域，特別涉及一種低溫磁瓷共燒復合基材及制備方法。

背景技術

目前常用的T/R組件一般采用單一的LTCC（Low?temperature?Co-fired?Ceramic）基板材料，該基板材料可以集成濾波、阻抗匹配、天線、驅動、放大等RF功能，而起著微波信號切換與傳輸功能的微波鐵氧體環形器、隔離器是以傳統分立器件的形式集成。而LTCC不含磁性材料，無法在基板內集成環形器、隔離器等微波非互易傳輸功能，只能采取元器件單位調試研制，再由整機進行組裝集成的方式。因磁性器件的特殊性，不可避免的在再次裝調過程中，會因各種因數導致磁性能偏差，同時磁性器件級聯過程中的相互干擾以及器件的聯接缺損也不容忽視，這些將使T/R組件的可靠性和一致性較差。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發明提供了一種低溫磁瓷共燒復合基材及制備方法，采用LTCC/LTCF（Low?temperature?Co-fired?Ceramic/Ferrite?）低溫共燒陶瓷/鐵氧體技術制備而成，解決目前T/R組件可靠性和一致性較差的問題。

本發明解決現有技術問題所采用的技術方案是：設計和制造一種低溫磁瓷共燒復合基材,?包括

介質層，其由介質粉料加入流延載體經制漿流延而成；磁性層，其由鐵氧體材料加入流延載體制漿流延而成；以及過渡層，其由介質粉料以及鐵氧體材料加入流延載體制漿流延而成；所述介質層、磁性層以及過渡層進行共燒；所述過渡層位于所述介質層和磁性層之間；所述介質層為外層。

作為本發明的進一步改進：?所述介質粉料由Al2O3陶瓷顆粒填充于硼硅酸鹽玻璃網絡間或者Al2O3、TiO2顆粒填充在堿性硅酸鹽玻璃網絡中結晶形成。

作為本發明的進一步改進：所述介質層由選自Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、B₂O₃、BaO、CaO、SrO、K₂O的材料組成。

作為本發明的進一步改進：所述鐵氧體材料為通過溶膠凝膠法獲得的鐵氧體材料；所述溶膠凝膠法具體為：將酸性水溶液，用氨水調節PH值至5~7，含鐵Fe和鋰Li的原材料和絡合劑經加熱攪拌制成溶膠，自燃或烘干制成干粉，再熱處理，除去有機物，獲得鋰Li系鐵氧體材料。

作為本發明的進一步改進：所述鐵氧體材料為通過氧化物精細制粉法獲得的鐵氧體材料；所述氧化物精細制粉法具體為：將含鐵F2和鋰Li的原材料加入10wt%?~20wt%的膠合劑造粒，以100MPa的壓力成型成圓環、圓片和/或圓棒狀樣品，并在820℃~910℃下進行燒結得到鋰Li系鐵氧體材料；所述膠合劑為濃度為8％的聚乙烯醇水溶液。

本發明同時提出了一種：低溫磁瓷共燒復合基材制備方法，包括以下步驟：（A）對低溫燒結磁性層粉料、低溫燒結介質層粉料以及過渡層粉料分別進行制備，所述過渡層粉料由磁性層粉料和介質層粉料組成；（B）磁性層、介質層以及過渡層粉料生瓷片制漿流延。

作為本發明的進一步改進：所述步驟（A）中，所述對低溫燒結磁性層粉料進行制備具體為：所述磁性層粉料為通過溶膠凝膠法獲得的磁性層粉料；所述溶膠凝膠法具體為：將酸性水溶液，用氨水調節PH值至5~7，含鐵Fe和鋰Li的原材料和絡合劑經加熱攪拌制成溶膠，自燃或烘干制成干粉，再熱處理，除去有機物，獲得磁性層粉料。

作為本發明的進一步改進：所述步驟（A）中，所述對低溫燒結介質層粉料進行制備具體為：將Al2O3陶瓷顆粒填充于硼硅酸鹽玻璃網絡間或者Al2O3、TiO2顆粒填充在堿性硅酸鹽玻璃網絡中結晶形成；所述過渡層粉料為將介質層粉料與磁性層粉料按照一定配比并摻雜低熔點氧化物構成。

作為本發明的進一步改進：所述步驟（A）中，所述對低溫燒結磁性層粉料進行制備具體為：所述磁性層粉料為通過氧化物精細制粉法獲得的磁性層粉料；所述氧化物精細制粉法具體為：將含鐵F2和鋰Li的原材料加入10wt%?~20wt%的膠合劑造粒，以100MPa的壓力成型成圓環、圓片和/或圓棒狀樣品，并在820℃~910℃下進行燒結得到鋰Li系鐵氧體材料；所述膠合劑為濃度為8％的聚乙烯醇水溶液。