[發明專利]低溫燒結微波介質陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810812107.4
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN108840666B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 孫兆海;張靜;孫琳斐
• 申請（專利權）人: 淄博宇海電子陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B35/01
• 分類號: C04B35/01;C04B35/622
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

本發明屬于功能陶瓷領域，具體涉及一種低溫燒結微波介質陶瓷材料及其制備方法。化學組成為BiW_0.5Te₃O₁₂，本發明低溫燒結微波介質陶瓷材料具有超低燒結溫度(480～530℃)，低介電常數(26～30)，高品質因數(6,754～13,120GHz)，負的頻率溫度系數(?86～?197×10^?6/℃)，可用于MLCC補償型基板材料，具良好的商業價值，可用于MLCC補償型基板材料；本發明還提供其制備方法，工藝簡單，過程無污染，適用于工業化生產，應用前景廣闊。

技術領域

本發明屬于功能陶瓷領域，具體涉及一種低溫燒結微波介質陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

隨著通信設備的工作頻率進一步向高頻范圍拓展，特別是進入毫米波段后，材料介電損耗明顯增大，信號傳輸延遲時間較長(信號延遲時間與介電常數成正比)，信號衰減問題突出(介電損耗大，Qf低，信號衰減大)。開發具有低介電常數高Qf值的微波介質陶瓷具有重要意義。此外，隨著微波元器件向高頻化、小型化、多功能、高可靠、低成本發展，LTCC技術逐漸成為高頻基板和集成器件應用的首選方法。

根據LTCC的結構、性能特點和使用要求，LTCC用微波介質陶瓷主要分為LTCC基板/封裝材料和LTCC用微波元器件材料兩大類。LTCC基板材料應具有低燒結溫度、低介電常數、低介電損耗以及高的絕緣電阻等。基板材料的研究難度大，國外各大公司對材料研究的核心技術保密，國內基板材料研究尚處起步階段，相關材料及制備技術的研究與國外相比尚有差距。目前得到應用的LTCC基板材料主要為玻璃陶瓷和微晶玻璃，如Murata公司的BaO-SiO₂-Al₂O₃，ε為6.1，Qf為1500GHz；Dupont公司的951(Al₂O₃+CaZrO₃+glass)，ε為7.8，Qf為900GHz；NEC公司的MLS-25(Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂)，ε為4.7，Qf為720GHz。這些材料的一大局限性是Qf值小，介電損耗大。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種低溫燒結微波介質陶瓷材料，具有超低燒結溫度，高Qf值，低介電常數，負的頻率溫度系數，可用于MLCC補償型基板材料；本發明還提供其制備方法，工藝簡單，過程無污染，適用于工業化生產，應用前景廣闊。

本發明所述的低溫燒結微波介質陶瓷材料，化學組成為BiW_0.5Te₃O₁₂。

本發明所述的低溫燒結微波介質陶瓷材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將原料Bi₂O₃、WO₃、TeO₂分別按BiW_0.5Te₃O₁₂化學式稱量配料；

(2)將所有原料混合，放入球磨罐中，球磨，將球磨后的原料烘干，過篩；

(3)將步驟(2)得到的粉料在400±10℃煅燒；

(4)在步驟(3)煅燒后的粉料中加入PVA水溶液進行造粒，烘干后過篩，再用粉末壓片機壓成圓柱形；

(5)將步驟(4)得到的圓柱于480～530℃燒結，保溫，制得低溫燒結微波介質陶瓷材料。

其中：

所用原料的純度均大于99.9％。

步驟(2)中球磨時間為4～6小時，過篩為過80目篩。