[發明專利]一種低溫燒結BNT微波介質材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010631172.4
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111943673B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 趙楊軍;謝波;李紅衛;劉楊瓊;那文菊
• 申請（專利權）人: 成都宏科電子科技有限公司
• 主分類號: C04B35/50
• 分類號: C04B35/50;C04B35/468;C04B35/64
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 陶紅

本發明屬于電子陶瓷材料技術領域，提供了一種低溫燒結BNT微波介質材料及其制備方法。該BNT微波介質材料，其原料包括主晶相、改性添加劑和燒結助劑。該BNT微波介質材料能夠在保留其在高溫燒結時候的電學性能的同時，大幅度的降低其燒結溫度，從而極大地降低能耗并能夠實現與低鈀的銀漿料甚至純銀漿料共燒，從而節約生產成本。該制備方法的制備過程簡單，整個過程耗能不高，成本較低、易于實現工業化生產，可快捷、穩定地實現從材料配方向微波介質材料產品批量生產轉化。

技術領域

本發明屬于電子陶瓷材料技術領域，具體地說，涉及一種低溫燒結BNT微波介質材料及其制備方法。

背景技術

微波是一種頻率位于0.3-300GHz之間的電磁波，相對于其他頻段的電磁波，微波通信一方面由于穿透性好，能夠用于較遠距離對空衛星通訊，另一方面微波的波長相對于地球上一般物體尺寸相近或者更小，工作器件尺寸更小；此外，微波的頻率較高，相對不大的帶寬下，載波容量大。

隨著5G的逐漸商用，微波通訊在現代通訊中發揮著十分重要的作用。通信系統中常見的元器件包括諧振器，濾波器，電容器等。微波介質材料是應用于這些微波頻段工作元器件的基礎材料，從上世界到如今，在國際上一直都是研究的熱點之一。

隨著近幾十年來通訊工業的發展，器件集成化、可移動化、低能耗、穩定性的要求逐年提高。器件的集成化和可移動化需要更小的器件尺寸，也就對應著更高介電常數；低能耗對應著陶瓷高品質因數Q和較低的燒結溫度，而器件工作信號的穩定性則要求器件工作時需要近零的頻率溫度系數。

Ba-Nd-Ti(BNT)體系陶瓷材料因其具有良好的微波介電性能、較高的介電常數(75-100)可調節的頻率溫度系數以及良好的品質因素而備受關注。然而，普通的BNT體系陶瓷材料的燒結溫度高達1350℃，不僅能耗高，而且無法實現與低鈀的銀漿料甚至純銀漿料共燒。即便部分采用復合玻璃，其燒結溫度仍在1050-1140℃之間。

公開號為CN104671775A的專利文獻公開了一種Ba-Nd-Ti體系LTCC材料及制備方法；其中，雖然最終Ba-Nd-Ti體系陶瓷的燒結溫度得以降低，但整個制備過程中不僅制備過程較長，且耗能較高，尤其是降燒劑B的制備所需熔融溫度高達1500℃。

發明內容

針對現有技術中上述的不足，本發明的第一目的在于提供了一種低溫燒結BNT微波介質材料；該BNT微波介質材料能夠在保留其在高溫燒結時候的電學性能的同時，大幅度的降低其燒結溫度，從而極大地降低能耗并能夠實現與低鈀的銀漿料甚至純銀漿料共燒，從而節約生產成本。

針對現有技術中上述的不足，本發明的第二目的在于提供了一種低溫燒結BNT微波介質材料的制備方法；該制備方法的制備過程簡單，整個過程耗能不高，成本較低、易于實現工業化生產，可快捷、穩定地實現從材料配方向微波介質材料產品批量生產轉化。

為了達到上述目的，本發明采用的解決方案是：

一種低溫燒結BNT微波介質材料，其原料包括主晶相、改性添加劑和燒結助劑；主晶相的化學式為Ba_6-3XNd_8+2XTi₁₈O₅₄(0.75≤X≤1)；改性添加劑包括第一Bi₂O₃和SiO₂；燒結助劑包括第二Bi₂O₃和B₂O₃。