[發明專利]一種超材料諧振子及其制備方法

有效

• 申請號: 201210174026.9
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102731103A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 劉若鵬;徐冠雄;繆錫根
• 申請（專利權）人: 深圳光啟創新技術有限公司
• 主分類號: C04B35/622
• 分類號: C04B35/622;H01P7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及濾波器領域，尤其涉及一種超材料諧振子及其制備方法。

【背景技術】

超材料是近十年來發展起來的對電磁波起調制作用的材料。超材料一般是由一定數量的金屬微結構附在具有一定力學、電磁學的基板上，這些具有特定圖案和材質的微結構會對經過其身的特定頻段的電磁波產生調制作用。

超材料諧振子是指含金屬微結構的微波陶瓷諧振子，用于制作小體積高性能的濾波器。目前常用在陶瓷板上加工金屬微結構有如下幾種方法：

1、在陶瓷板的單面或雙面覆上銅箔后經高溫1065℃~1085℃加熱，使銅金屬通過高溫熔煉、擴散過程與Al₂O₃或AlN產生共晶熔體，使銅金屬被緊密而堅固的貼在陶瓷板上，形成復合板，然后以蝕刻方式制備金屬微結構，但該法不適合高介電微波介質陶瓷的覆銅，并且工藝過程復雜、成本高。

2、先將陶瓷板表面涂一層導電有機膠，之后電鍍銅，形成覆銅陶瓷板，再蝕刻出金屬微結構，但該方法銅的粘結性能差，并且陶瓷板本身不導電，需要先圖導電有機膠使之導電，工藝復雜且成本高。

3、采用低溫共燒工藝，但LTCC工藝較難掌握，存在不少技術難題。例如無壓空氣中燒結導致分層和翹曲現象；為了保護較低的燒結溫度（<Ag-Pd合金的熔點），必須加入一些低熔點的助燒劑，而助燒劑又導致了高損耗。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題是：提供一種超材料諧振子，采用熱固性樹脂膠作為粘結劑，不僅損耗低，而且耐高溫，制備的諧振子在使用過程中不會因為溫度過高使膠熔化而變形，使該諧振子可以用在大功率器件里。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種超材料諧振子的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟：

在微波介質陶瓷片表面涂覆一層熱固性樹脂膠液，經半固化處理后形成半固化微波介質陶瓷片；

將金屬箔覆在所述半固化微波介質陶瓷片表面形成預壓整體；

將預壓整體置于真空環境下熱壓，半固化后的熱固性樹脂膠液在熱壓過程中固化，形成覆金屬箔的微波介質陶瓷片；

在覆有金屬箔的微波介質陶瓷片上加工出多個金屬微結構，制得含有金屬微結構的微波介質陶瓷片；

將多個含有金屬微結構的微波介質陶瓷片疊合、封裝，獲得所需的超材料諧振子。

將所述預壓整體置于真空環境下熱壓、固化的具體過程為：在真空環境下，并且壓力不大于2.9MPa、溫度不大于200℃的條件下熱壓40~60分鐘，半固化后的熱固性樹脂膠液在這一過程中固化。

所述將多個含有金屬微結構的微波介質陶瓷片疊合、封裝的具體過程為：將熱固性樹脂膠液涂覆到所述的每一個含有金屬微結構的微波介質陶瓷片表面并半固化，然后對齊疊合、熱壓，半固化后的熱固性樹脂膠液在熱壓過程中固化完成封裝。

涂覆到所述微波介質陶瓷片表面所采用的熱固性樹脂膠液與封裝過程中所采用的熱固性樹脂膠液相同或不相同。

所述金屬箔為電鍍金屬箔。

所述電鍍金屬箔的粗糙面貼覆于所述半固化微波介質陶瓷片表面。

所述熱固性樹脂膠液為酚醛樹脂膠液、環氧樹脂膠液、不飽和聚酯樹脂膠液或硅醚樹脂膠液。

加工所述金屬微結構所用的金屬為金、銀、銅、鋁或銀鈀合金。

一種超材料諧振子，由上述方法制備的超材料諧振子。

本發明的有益效果為：采用熱固性樹脂膠作為粘結劑，不僅損耗低，而且耐高溫，金屬箔也不易剝離微波介質陶瓷片（即結合強度高）；并且制備的諧振子在使用過程中不會因為溫度過高使膠熔化而變形，使該諧振子可以用在大功率器件里；該工藝簡單，降低了成本。

【附圖說明】

圖1為本發明制備方法的流程圖。

【具體實施方式】

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例及附圖，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

一種超材料諧振子的制備方法，包括以下步驟：如圖1所示

a、將高溫燒結后的、厚度為1mm～2mm的微波介質陶瓷片表面磨平并清洗；

b、在微波介質陶瓷片表面涂覆一層熱固性樹脂膠液，經半固化處理后形成半固化微波介質陶瓷片；

c、將電鍍金屬箔（如電鍍銅箔、電鍍銀箔等）粗糙面貼覆于半固化微波介質陶瓷片表面形成預壓整體；粗糙面是為了加強銅箔與微波介質陶瓷片的粘結性；