[發明專利]微波介質陶瓷濾波器注塑成型方法及其陶瓷濾波器

在審

• 申請號: 202010480386.6
• 申請日: 2020-05-30
• 公開（公告）號: CN111548145A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 張保林
• 申請（專利權）人: 張保林
• 主分類號: C04B35/46
• 分類號: C04B35/46;C04B35/622;C04B35/638;B28B1/24;B28B11/00
• 代理公司: 深圳市蘭鋒知識產權代理事務所(普通合伙) 44419
• 代理人: 陳雙喜

本發明公開一種微波介質陶瓷濾波器注塑成型方法，包括以下步驟：步驟一：將重量份為100的TMCCS粉體和重量份為10?30的有機粘結劑通過密煉、造粒后獲得注塑料；其中，TMCCS粉體由特定重量百分比的TiO₂、Mg(OH)₂、CaCo₃、CaTiO₃、SiO₂混合形成；步驟二：將注塑料通過注塑成型得到坯體；步驟三：對坯體進行熱脫脂處理；步驟四：對熱脫脂后的坯體經過高溫燒結得到陶瓷濾波器主體。本發明通過采用TiO₂、Mg(OH)₂、CaCo₃、CaTiO₃、SiO₂作為主體材料，并將主體材料與有機粘結劑進行混料密煉，得到注塑料綜合性能更穩定，收縮率誤差在0.2％以內，生坯密度在3±0.1g/cm³，燒結后產品密度≥5.0g/cm³，結合自行設計的高精密流道模具可以做到產品脫脂燒結后尺寸參數免加工，提高生產效率和生產質量，降低生產成本。

技術領域

本發明涉及介質濾波器技術領域，具體涉及一種微波介質陶瓷濾波器注塑成型方法及其陶瓷濾波器。

背景技術

介質濾波器是一種基本的微波元件，廣泛應用于移動通訊、衛星通信、軍用雷達、全球定位系統、藍牙技術、無線局域網等現代通信中，是現代通信技術的關鍵基礎器件。應用于微波電路的介質濾波器，除了必備的機械強度外，還需滿足如下介電性能要求：(1)在微波頻率下具有相對較高的介電常數εr，一般要求εr19，以便于微波器件小型化、集成化；(2)在微波諧振頻率下具有極低的介電損耗，即很高的品質因數(Q×f)，以保證優良的選頻特性和降低器件在高頻下的插入損耗；(3)接近零的諧振頻率溫度系數(τf)，以保證器件在溫度變化環境中諧振頻率的高度穩定性。

目前，介質濾波器主要由MgO、CaO、SiO₂、Nd₂O₃、Sm₂O₃和TiO₂組成，材料介電常數εr＝19.5±0.2，f×Q≥52000GHz，τf(-40℃～25℃)＝5～13ppm/℃，τf(25℃～110℃)＝-5～0ppm/℃，介電性能較差，其主要通過干壓成型法成型，干壓成型的原理是：對介質陶瓷粉末加粘結劑造粒、通過模具進行壓制成型后進行燒結。此工藝制備介質濾波器存在如下缺點：(1)壓制成型過程中，顆粒間以及顆粒與模壁間存在的內、外摩擦引起壓力損失使壓坯各部位受力不均，因此生坯、燒結樣品密度分布不均勻，密度的均勻性會影響介質濾波器的介電性能，進而也會影響濾波器的工作性能；(2)受限于壓制方式，介質濾波器大部分是柱狀(或類似形狀)，并不是所有形狀尺寸能用干壓法進行制備，比如形狀復雜的濾波器脫模難以實現，長徑比大的濾波器也無法通過壓制制得，因為容易因密度不均勻而出現低密度區，進而導致燒結過程中濾波器變形，制作精度差，為了得到想要的形狀或尺寸還需要進行機加工獲得。

發明內容

本發明針對現有技術存在之缺失，提供一種微波介質陶瓷濾波器注塑成型方法及其陶瓷濾波器，以解決技術背景中微波介質陶瓷濾波器介電性能低，介電損耗高，溫度變化環境中諧振頻率穩定性差，以及需要二次加工成型等技術問題。

為實現上述目的，本發明采用如下之技術方案：

一種微波介質陶瓷濾波器注塑成型方法，包括以下步驟：

步驟一：將重量份為100的TMCCS粉體和重量份為10-30的有機粘結劑通過密煉、造粒后獲得注塑料；其中，TMCCS粉體由特定重量百分比的TiO₂、Mg(OH)₂、CaCo₃、CaTiO₃、SiO₂混合形成；

步驟二：將注塑料通過注塑成型得到坯體；

步驟三：對坯體進行熱脫脂處理；