低介电常数微波陶瓷材料、微波陶瓷滤波器和制备方法技术

本申请公开了一种低介电常数微波陶瓷材料，包括陶瓷粉料和有机粘结剂，所述陶瓷粉料包含Mg、Ca、Ti、Si、O元素以及镧系元素，所述低介电常数微波陶瓷材料的介电常数为9～16。本申请还公开了一种低介电常数陶瓷介质滤波器及其制备方法。本申请通过成分的选择和控制成分之间的配比使陶瓷粉料用于优良的干压特性，使烧结收缩率可控在合适的范围内。使烧结收缩率可控在合适的范围内。使烧结收缩率可控在合适的范围内。

【技术实现步骤摘要】
低介电常数微波陶瓷材料、微波陶瓷滤波器和制备方法


[0001]本申请实施例涉及通讯材料
，具体涉及一种低介电常数微波陶瓷材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]微波介质陶瓷被广泛应用于制作电子元器件，比如谐振器、滤波器、叠层电感器、片式电容器、介质波导、基板及介质天线等。根据介电常数大小，微波介质陶瓷基本上划分为三类：低介电常数陶瓷、中介电常数陶瓷和高介电常数陶瓷。介电常数(ε
r
)小于20的介质材料通常被称作低介电常数陶瓷，广泛应用于天线、滤波器、微波基板及模块等器件中。衡量微波介质陶瓷性能的主要有技术参数和指标包括为相对介电常数、品质因素以及谐振频率温度系数，作为一个合格的微波谐振器，这三个技术参数之间须具备高度的协调性。
[0003]目前，普遍应用于微波陶瓷滤波器的陶瓷材料由于受材料本身的影响，干压性质备受限制，使陶瓷坯体在烧结的过程中收缩率控制不当，从而影响了成品率，导致陶瓷介质滤波器的成本偏高。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本申请实施例的目的在于提供一种低介电常数微波陶瓷材料，通过成分的选择和控制成分之间的配比使陶瓷粉料用于优良的干压特性，使烧结收缩率可控在合适的范围内。
[0005]为解决上述问题，本申请采用以下方案：
[0006]一种低介电常数微波陶瓷材料，包括陶瓷粉料和有机粘结剂，所述陶瓷粉料包含Mg、Ca、Ti、Si、O元素以及镧系元素，所述低介电常数微波陶瓷材料的介电常数为9～16。
[0007]作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的陶瓷粉料由以重量份计的以下组分组成：
[0008][0009]作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的L2O3中L表示镧系元素La、Sm、Nd中的一种或两种。
[0010]作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的有机粘结剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇、羧甲基纤维素、聚氨酯、聚苯乙烯、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、醋酸乙烯树脂中的一
种或两种以上混合。
[0011]本申请实施例的另一个目的在于还提供了一种低介电常陶瓷介质滤波器，其是包含Mg、Ca、Ti、Si、O元素以及镧系元素的陶瓷粉料和有机粘结剂加工而成；所述陶瓷粉料由以重量份计的以下组分组成：
[0012][0013][0014]本申请实施例的第三个目的在于提供一种低介电常陶瓷介质滤波器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤
[0015]陶瓷粉料预处理：按照比例将MgO、CaO、SiO2、TiO2、L2O3混合均匀后行星式球磨机上球磨，经过球磨后的陶瓷粉料烘干后研磨，过筛后在烧结炉中预烧，再次经过球磨、干燥、过筛后得到陶瓷粉料；
[0016]压制陶瓷坯体：将上述陶瓷粉体与有机粘结剂混合均匀后造粒，采用干压法压制成型制作陶瓷坯体；
[0017]烧结排胶：将上述陶瓷坯体在空气气氛中烧结成型；
[0018]金属化：对上述烧结成型后的陶瓷坯体进行金属化，得到陶瓷介质滤波器。
[0019]作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的陶瓷粉料预处理过程中，采用多氨基磷酸钠作为助磨剂，助磨剂的添加量为陶瓷粉体重量的0.05
‑
0.45％。
[0020]作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的陶瓷粉料预处理过程中，烘干的温度为75
‑
100℃；烧结温度为1250℃。
[0021]作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的压制陶瓷坯体的过程中，压力为60
‑
120MPa。
[0022]作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的烧结排胶过程中，烧结温度为1300
‑
1550℃。
[0023]与现有技术相比，本申请实施例的有益效果在于：
[0024]1.本申请所述的低介电常数微波陶瓷材料，拥有优良的干压特性，可适用于各种复杂结果的压制成型，不仅拓宽了工艺窗口宽，还可以将烧结温度控制在在1300
‑
1500℃的范围内，烧结收缩率控制在14～20％。
[0025]2.本申请所述的低介电常数微波陶瓷材料在9GHz左右的测试频率下介电常数为9～16，可调节介电损耗＜0.0003，谐振频率温度系数接近于0ppm，且在
‑
5～+5ppm/℃之间可以调节。
[0026]3.本申请所述的低介电常数微波陶瓷材料使用的制备方法工艺简单，成本低，适合于大规模批量生产，可以用于制造谐振器、介质陶瓷滤波器等，在新一代通信领域应用前景广阔。
附图说明
[0027]图1为本申请所述的微波陶瓷介质滤波器的S参数曲线图。
具体实施方式
[0028]本具体实施方式仅仅是对本申请实施例的解释，其并不是对本申请实施例的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请实施例的权利要求范围内都受到专利法的保护。
[0029]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。
[0030]本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0031]在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0032]本申请实施例公开一种低介电常数微波陶瓷材料，包括陶瓷粉料和有机粘结剂，所述陶瓷粉料包含Mg、Ca、Ti、Si、O元素以及镧系元素，所述低介电常数微波陶瓷材料的介电常数为9～16。
[0033]作为进一步优选的方案，本申请实施例所述的陶瓷粉料由以重量份计的以下组分组成：MgO 40～60份、CaO 10～30份、SiO
2 30～50份、TiO
2 20～40份、L2O
3 1～5份。本申请实施例所述的L2O3中L表示镧系元素La、Sm、Nd中的一种或两种。本申请所述的低介电常数微波陶瓷材料属于MgO
‑
SiO2系陶瓷，在陶瓷粉末在烧结过程中会形成MgSiO3，MgSiO3的存在会恶化品质因素。为了减少或避免MgSiO3的产生，可以通过调节Mg/Si的原子个数比。本申请通过加入TiO2可以调节微波陶瓷的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低介电常数微波陶瓷材料，包括陶瓷粉料和有机粘结剂，其特征在于，所述陶瓷粉料包含Mg、Ca、Ti、Si、O元素以及镧系元素，所述低介电常数微波陶瓷材料的介电常数为9～16。2.根据权利要求1所述的低介电常数微波陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷粉料由以重量份计的以下组分组成：3.根据权利要求书2所述的低介电常数微波陶瓷材料，其特征在于，所述L2O3中L表示镧系元素La、Sm、Nd中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的低介电常数微波陶瓷材料，其特征在于，所述有机粘结剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇、羧甲基纤维素、聚氨酯、聚苯乙烯、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物、醋酸乙烯树脂中的一种或两种以上混合。5.一种低介电常数陶瓷介质滤波器，其特征在于，其是包含Mg、Ca、Ti、Si、O元素以及镧系元素的陶瓷粉料和有机粘结剂加工而成；所述陶瓷粉料由以重量份计的以下组分组成：6.一种如权利要求5所述的低介电常陶瓷介质滤波器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤陶瓷粉料预处理：按照比例将MgO、CaO、SiO2、TiO2、...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍隽，蒋金瑞，庞新锋，王豪，
申请(专利权)人：深圳顺络电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：