微波介质陶瓷滤波器注塑成型方法及其陶瓷滤波器技术

本发明专利技术公开一种微波介质陶瓷滤波器注塑成型方法，包括以下步骤：步骤一：将重量份为100的TMCCS粉体和重量份为10‑30的有机粘结剂通过密炼、造粒后获得注塑料；其中，TMCCS粉体由特定重量百分比的TiO

【技术实现步骤摘要】
微波介质陶瓷滤波器注塑成型方法及其陶瓷滤波器
本专利技术涉及介质滤波器
，具体涉及一种微波介质陶瓷滤波器注塑成型方法及其陶瓷滤波器。
技术介绍
介质滤波器是一种基本的微波元件，广泛应用于移动通讯、卫星通信、军用雷达、全球定位系统、蓝牙技术、无线局域网等现代通信中，是现代通信技术的关键基础器件。应用于微波电路的介质滤波器，除了必备的机械强度外，还需满足如下介电性能要求：(1)在微波频率下具有相对较高的介电常数εr，一般要求εr>19，以便于微波器件小型化、集成化；(2)在微波谐振频率下具有极低的介电损耗，即很高的品质因数(Q×f)，以保证优良的选频特性和降低器件在高频下的插入损耗；(3)接近零的谐振频率温度系数(τf)，以保证器件在温度变化环境中谐振频率的高度稳定性。目前，介质滤波器主要由MgO、CaO、SiO2、Nd2O3、Sm2O3和TiO2组成，材料介电常数εr＝19.5±0.2，f×Q≥52000GHz，τf(-40℃～25℃)＝5～13ppm/℃，τf(25℃～110℃)＝-5～0ppm/℃，介电性能较差，其主要通过干压成型法成型，干压成型的原理是：对介质陶瓷粉末加粘结剂造粒、通过模具进行压制成型后进行烧结。此工艺制备介质滤波器存在如下缺点：(1)压制成型过程中，颗粒间以及颗粒与模壁间存在的内、外摩擦引起压力损失使压坯各部位受力不均，因此生坯、烧结样品密度分布不均匀，密度的均匀性会影响介质滤波器的介电性能，进而也会影响滤波器的工作性能；(2)受限于压制方式，介质滤波器大部分是柱状(或类似形状)，并不是所有形状尺寸能用干压法进行制备，比如形状复杂的滤波器脱模难以实现，长径比大的滤波器也无法通过压制制得，因为容易因密度不均匀而出现低密度区，进而导致烧结过程中滤波器变形，制作精度差，为了得到想要的形状或尺寸还需要进行机加工获得。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在之缺失，提供一种微波介质陶瓷滤波器注塑成型方法及其陶瓷滤波器，以解决技术背景中微波介质陶瓷滤波器介电性能低，介电损耗高，温度变化环境中谐振频率稳定性差，以及需要二次加工成型等技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：一种微波介质陶瓷滤波器注塑成型方法，包括以下步骤：步骤一：将重量份为100的TMCCS粉体和重量份为10-30的有机粘结剂通过密炼、造粒后获得注塑料；其中，TMCCS粉体由特定重量百分比的TiO2、Mg(OH)2、CaCo3、CaTiO3、SiO2混合形成；步骤二：将注塑料通过注塑成型得到坯体；步骤三：对坯体进行热脱脂处理；步骤四：对热脱脂后的坯体经过高温烧结得到陶瓷滤波器主体。作为一种优选方案，所述TMCCS粉体中各组份的重量百分比如下：作为一种优选方案，所述有机粘结剂由以下重量百分比的组份混合形成：作为一种优选方案，步骤一中，密炼、造粒时，先将密炼造粒机温度升温至100-200℃，然后将TMCCS粉体和机粘结剂分2-4个阶段交替加入密炼造粒机的密炼仓，密炼100-260min，然后造粒、冷却，得到颗粒直径不大于4mm的注射料。作为一种优选方案，步骤二中，将注塑料经注塑机、高精密模具注塑成型得到坯体，注射成型温度控制在120-180℃，注射成型压力控制在30-60Mpa，成型注射速度为25-40mm/s，注射成型时间为30-50s。作为一种优选方案，步骤三中，热脱脂的过程为将注塑成型的坯体移入脱脂窑内，先以2℃/min的升温速率升温至100℃，保温2小时，再以1.5℃/min的升温速率升温至180℃，保温6小时，接着以1.5℃/min的升温速率升温至260℃，保温20小时，再以1.5℃/min的升温速率升温至300℃，保温14小时，然后以1.5℃/min的升温速率升温至360℃，保温4小时，再以1.5℃/min的升温速率升温至500℃，保温4-6小时，最后以1.5℃/min的降温速率降温至300℃后移出脱脂窑。作为一种优选方案，步骤四中，高温烧结的过程为将热脱脂后的坯体移入高温烧结窑，以5℃/min的升温速率升温至650℃，再以1℃/min的升温速率升温至850℃，接着以1℃/min的升温速率升温至1000℃，再以0.5℃/min的升温速率升温至1200℃，然后以0.5℃/min的升温速率升温至1360℃，保温2-3小时，最后以1.5℃/min的降温速率降温至1100℃后移出高温烧结窑。一种微波介质陶瓷滤波器，包括陶瓷滤波器主体，所述微波介质陶瓷滤波器主体由上述的微波介质陶瓷滤波器注塑成型方法一次成型，尺寸参数无需后续加工。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言：1、通过采用TiO2、Mg(OH)2、CaCo3、CaTiO3、SiO2作为主体材料，并将主体材料与有机粘结剂进行混料密炼，得到注塑料综合性能更稳定，收缩率误差在0.2％以内，生坯密度在3±0.1g/cm3，烧结后产品密度≥5.0g/cm3，结合自行设计的高精密流道模具可以做到产品脱脂烧结后尺寸参数免加工，提高微波介质陶瓷滤波器的生产效率和生产质量，降低企业生产成本；2、通过采用TiO2、Mg(OH)2、CaCo3、CaTiO3、SiO2作为主体材料，粉体材料配方性能一致性更高，材料介电常数εr＝21±0.5，f×Q≥62000GHz(最高可达≥82000GHz)，0＜τf(-40℃～25℃)≤3ppm/℃，-3≤τf(25℃～110℃)＜0ppm/℃，从而提高了微波介质陶瓷滤波器的介电性能，降低了介电损耗，提高了温度变化环境中谐振频率的稳定性。为更清楚地阐述本专利技术的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本专利技术作进一步详细说明：附图说明图1是本专利技术之实施例的流程示意图。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1所示，一种微波介质陶瓷滤波器注塑成型方法，包括以下步骤：步骤一100：将重量份为100的TMCCS粉体和重量份为10-30的有机粘结剂通过密炼、造粒后获得注塑料；其中，所述TMCCS粉体中各组份的重量百分比如下：30-50％的TiO2，10-40％的Mg(OH)2，1-30％的CaCo3，1-30％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波介质陶瓷滤波器注塑成型方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：将重量份为100的TMCCS粉体和重量份为10-30的有机粘结剂通过密炼、造粒后获得注塑料；其中，TMCCS粉体由特定重量百分比的TiO

【技术特征摘要】
1.一种微波介质陶瓷滤波器注塑成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将重量份为100的TMCCS粉体和重量份为10-30的有机粘结剂通过密炼、造粒后获得注塑料；其中，TMCCS粉体由特定重量百分比的TiO2、Mg(OH)2、CaCo3、CaTiO3、SiO2混合形成；
步骤二：将注塑料通过注塑成型得到坯体；
步骤三：对坯体进行热脱脂处理；
步骤四：对热脱脂后的坯体经过高温烧结得到陶瓷滤波器主体。


2.根据权利要求1所述的微波介质陶瓷滤波器注塑成型方法，其特征在于，所述TMCCS粉体中各组份的重量百分比如下：





3.根据权利要求1所述的微波介质陶瓷滤波器注塑成型方法，其特征在于，所述有机粘结剂由以下重量百分比的组份混合形成：








4.根据权利要求1所述的微波介质陶瓷滤波器注塑成型方法，其特征在于，步骤一中，密炼、造粒时，先将密炼造粒机温度升温至100-200℃，然后将TMCCS粉体和机粘结剂分2-4个阶段交替加入密炼造粒机的密炼仓，密炼100-260min，然后造粒、冷却，得到颗粒直径不大于4mm的注射料。


5.根据权利要求1所述的微波介质陶瓷滤波器注塑成型方法，其特征在于，步骤二中，将注塑料经注塑机、高精密模具注塑成型得到坯体，注射成型温度控制在120-180℃，注射成型...

【专利技术属性】
技术研发人员：张保林，
申请(专利权)人：张保林，
类型：发明
国别省市：河南;41