本发明专利技术公开了一种钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料及其制备方法，属于电子陶瓷及其制造技术领域。该钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料的配方通式为：(Bi1-xYx)VO4，其中0.10≤x≤0.65。本发明专利技术的钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料能够在较低的温度下烧结致密成瓷，且具有优异的微波介电性能，可作为LTCC微波介质材料使用。该陶瓷材料具有以下优点：1、在微波频段的介电常数εr在18.9至57.6较宽范围内可调；2、具有较高的品质因数13,350～17,300GHz；3、谐振频率温度系数TCF值在-193至+103ppm/℃范围内可调；4、烧结温度低（750～900℃）；5、制备工艺简单。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料及其制备方法，属于电子陶瓷及其制造
。该钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料的配方通式为：(Bi1-xYx)VO4，其中0.10≤x≤0.65。本专利技术的钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料能够在较低的温度下烧结致密成瓷，且具有优异的微波介电性能，可作为LTCC微波介质材料使用。该陶瓷材料具有以下优点：1、在微波频段的介电常数εr在18.9至57.6较宽范围内可调；2、具有较高的品质因数13,350～17,300GHz；3、谐振频率温度系数TCF值在-193至+103ppm/℃范围内可调；4、烧结温度低（750～900℃）；5、制备工艺简单。【专利说明】一种钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料及其制备方法和应用
本专利技术属于电子陶瓷及其制造
，具体涉及一种钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料及其制备方法和应用。
技术介绍
低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic LTCC)技术是近年发展起来的令人瞩目的整合组件技术，已经成为无源集成的主流技术，成为无源元件领域的发展方向和新的元件产业的经济增长点。利用LTCC制备片式无源集成器件和模块具有许多优点，首先，陶瓷材料具有优良的高频高Q特性;第二，使用电导率高的金属材料作为导体材料，有利于提高电路系统的品质因子；第三，可适应大电流及耐高温特性要求，并具备比普通PCB电路基板优良的热传导性；第四，可将无源组件埋入多层电路基板中，有利于提高电路的组装密度；第五，具有较好的温度特性，如较小的热膨胀系数、较小的介电常数温度系数，可以制作层数极高的电路基板，可以制作线宽小于50 μ m的细线结构。另外，非连续式的生产工艺允许对生坯基板进行检查，从而提高成品率，降低生产成本。LTCC器件按其所包含的元件数量和在电路中的作用，大体可分为LTCC元件、LTCC功能器件、LTCC封装基板和LTCC模炔基板。国内LTCC器件的开发比国外至少落后5年。这主要是由于电子终端产品发展滞后造成的。LTCC功能器件和模块主要用于GSM、CDMA和PHS手机、无绳电话、WLAN和蓝牙等通信产品，除40多兆的无绳电话外，这几类产品在国内是近5年才发展起来的。国内的终端产品为了尽快抢占市场，最 初的设计方案大都是从国外买来的，甚至方案与元器件打包采购，其所购方案都选用了国外元器件。前几年终端产品生产厂的主要目标是扩大市场份额，成本压力不大，无法顾及元器件国产化。随着终端产品产能过剩，价格和成本竞争将日趋激烈，元器件的国产化必将提上议事日程，这将为国内LTCC器件的发展提供良好的市场契机。中国电子学会元件分会秘书长陈福厚表示，国内LTCC行业面临的问题主要是原材料的问题。目前原材料的来源主要有三种方式:其一，直接从国外进口生带；其二，买瓷粉，自己做生带；其三，自己研制瓷粉。其中从国外进口生带成本最高，而自己研制瓷粉周期过长，因此，目前国内LTCC行业主要从国外进口瓷粉，自己做生带。因此，研究开发频率系列化(要求介电常数系列化)且烧结温度低的环保型微波介质陶瓷材料已成为目前国内LTCC器件发展的关键点之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料及其制备方法和应用，该材料能够在较低的温度下烧结致密成瓷，在微波频段介电常数可在18.9至57.6较宽范围内调节、品质因数高，且选取合适的配方比例时具有良好的温度稳定性，能够用于制备LTCC微波介质器件。本专利技术是通过以下技术方案来实现:一种钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料，组成表达式为:(BihYx)VO4，其中 0.10 ≤ X ≤ 0.65。所述的陶瓷材料的微波频段的介电常数ε r=18.9~57.6，谐振频率温度系数TCF=-193 ~+103ppm/°C，品质因数 Qf=13, 350 ~17，300GHz。一种钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤:1)将原料 V205、Y203 和 Bi2O3 按组成通式(Bi1-Jx) VO4 配料，其中 0.10 ≤x ≤0.65 ；2)将混合后的原料充分球磨,球磨后烘干、过筛并压制成块状体,然后在650~750°C下保温4~8h，得到样品烧块；3)将样品烧块粉碎，充分球磨后烘干，然后造粒，造粒后过筛，得到所需的二次颗粒;4)将二次颗粒压制成型，在750~900°C下烧结I~3h，得到钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料。所述原料V20 5、Y2O3和Bi2O3的纯度均大于99%。所述步骤2)的球磨是将混合后的原料置于尼龙罐中，加入酒精后，球磨4~6h ;烘干是在100~140°C的条件下进行的；过筛是用120目的筛网。所述步骤3)的球磨时间为4~6h ;烘干是在100~140°C的条件下进行的；过筛是经80目与120目的双层筛网。步骤4)所述的压制成型是压制成片状或柱状。步骤4)所述的烧结是在空气氛围下的烧结。—种f凡基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料在制备微波介质器件中的应用，所述的微波介质器件为射频多层陶瓷电容器、片式微波介质谐振器或滤波器、低温共烧陶瓷系统、陶瓷基板或多芯片组件。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果:本专利技术的钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料以BiVO4为基础，通过Y3+离子取代Bi3+离子，得到两相复合陶瓷材料，当Y3+的取代量合适时可以得到一种钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料。本专利技术采用了简单有效的固相反应烧结的方法，烧结温度低(750~900°C)，制备工艺简单:首先通过选取合适比例的配方，选取合适的初始氧化物，通过一次球磨使得原料混合均匀，通过预烧结过程使得原料进行初步的化学反应，再通过二次球磨细化反应物的颗粒尺寸，最后通过烧结过程得到陶瓷材料产品。通过本专利技术方法制备得到的钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料的介电常数ε ^在18.9至57.6较宽范围内可调，谐振频率温度系数TCF值在-193至+103ppm/°C范围内可调，品质因数Qf=13，350~17，300GHz，因此本专利技术提供的钒基陶瓷材料能够应用于制备LTCC微波介质器件。【具体实施方式】下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。依本专利技术的技术方案，本专利技术的钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料的配方通式为:(BUx) VO4，其中0.10 ^ X ^ 0.65 ;以BiVO4为基础，通过Y3+离子取代Bi3+离子，得到两相复合陶瓷材料。所述的钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料的具体制备方法是:将高纯化学原料V205、Y2O3和Bi2O3按组成通式:(BihYx)VO4配料，其中0.10 ^ X ^ 0.65 ;将混合后的原料充分球磨4~6小时,磨细后烘干、过筛、压块,然后在650~750°C下保温4~8小时；将保温后的块体粉碎后进行二次球磨，磨细后烘干、造粒、过80目与120目的双层筛网，得到所需的二次颗粒；将二次本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钒基温度稳定型低温烧结LTCC微波介质陶瓷材料，其特征在于，该陶瓷材料的组成表达式为：(Bi1‑xYx)VO4，其中0.10≤x≤0.65。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：庞利霞，周迪，刘卫国，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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