一种低温烧结的高制造技术

本发明专利技术涉及一种低温烧结的高

【技术实现步骤摘要】
一种低温烧结的高Q
×
f值Al2Mo
3+x
O
12+3x
微波介质陶瓷材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于电子陶瓷及其制造领域，具体涉及一种低温烧结的高
Q
×
f
值
Al2Mo
3+x
O
12+3x
微波介质陶瓷材料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]微波介质陶瓷是指应用于
300MHz
～
300GHz
范围发挥特定功能性的材料，可用于制备介质滤波器
、
基片以及介质天线等关键电子元器件，随着通信设备运行频率的不断提高，信号延迟现象越来越明显，系统损耗和发热量也随之增大，系统稳定性逐渐变差
。
而低介电常数能减小材料与电极之间的交互耦合损耗，并且能提高电信号的传输速率，优异的品质因数能减小系统损耗且会提高材料的选频特性，其重要性随着
5G
移动通讯以及物联网等技术的巨大需求得到了广泛的关注
。
[0003]低温共烧陶瓷
(LTCC)
技术是一种新型的多层基板工艺技术，
LTCC
技术可以实现三大基础元器件以及其他各种无源器件封装于多层布线基板中，因其具有传统
PCB
板不具备的高热导率
、
低损耗
、
高稳定性以及高集成的特点
。LTCC
技术已然成为当下最佳的无源集成技术r/>。
目前，我国在微波介质陶瓷领域的研究水平正在逐渐接近发达国家，研发拥有自主知识产权的微波介质陶瓷新材料及新型微波元器件对提高我国电子信息领域的国家竞争力具有重要的战略意义
。
因此制备适用于低温烧结的低介电常数高
Q
×
f
值的材料是必要的
。
[0004]对已有高烧的低介高
Q
×
f
值的材料进行降烧是现行研究的一种重要手段，但是在保证微波性能不会严重恶化的前提下降烧的难度较大且降低的温度有限
。
如硅酸盐类陶瓷具有较低的介电常数，以及优异的
Q
×
f
值
。
据报道，
(Mg
0.925
Ca
0.075
)2SiO4陶瓷在
1425℃/3h
时的介电性能为：介电常数
ε
r
为
7.2
，
Q
×
f
值为
199800GHz(26GHz)(tan
δ
＝
1.3
×
10
‑4)
，频率温度系数
τ
f
值为
‑
33ppm/℃。
但该陶瓷的烧结温度普遍偏高会增加能耗且阻碍了其在
LTCC
领域的应用
。
对已有的低烧材料进行改性以提高其微波性能是行之有效的方式
。
鉴于此，如何设计一种改进的具有高
Q
×
f
值的低介微波介质陶瓷，在保证不增加成本的情况下获得更低的损耗是非常具有挑战的
。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种低温烧结的高
Q
×
f
值
Al2Mo
3+x
O
12+3x
微波介质陶瓷材料及其制备方法
。
本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0006]本专利技术实施例提供了一种低温烧结的高
Q
×
f
值
Al2Mo
3+x
O
12+3x
微波介质陶瓷材料的制备方法，包括步骤：
[0007]S1、
将
Al2O3原始粉料和
MoO3原始粉料按照化学通式
Al2Mo
3+x
O
12+3x
进行配料，得到混合粉体，其中，
0.02≤x≤0.06
；
[0008]S2、
将所述混合粉体依次进行第一次行星球磨和过筛，并将过筛粉体进行预烧，得
到预烧粉体；
[0009]S3、
将所述预烧粉体进行第二次行星球磨
、
烘干和粘结造粒，得到陶瓷生料；
[0010]S4、
将所述陶瓷生料压制成型并进行排胶，排胶后在
775
～
825℃
条件下烧结4～6小时，得到
Al2Mo
3+x
O
12+3x
微波介质陶瓷材料
。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，步骤
S2
包括：
[0012]将所述混合粉体装入球磨罐，在第一研磨介质的作用下进行6～8小时的第一次行星球磨，得到混合浆料；
[0013]将所述混合浆料烘干，并将烘干粉体以
60
～
100
目的筛网过筛，得到所述过筛粉体；
[0014]将所述过筛粉体于
650
～
700℃
的大气气氛中预烧2～4小时，得到所述预烧粉体
。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述第一研磨介质包括锆球和酒精；
[0016]第一次行星球磨时，混合粉体
、
锆球和酒精的质量比为
1:5:2
～
5。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，步骤
S3
包括：
[0018]将所述预烧粉体装入球磨罐，在第二研磨介质的作用下进行4～6小时的第二次行星球磨，得到球磨物料；
[0019]将所述球磨物料烘干，并向烘干粉体中添加粘结剂进行造粒，得到所述陶瓷生料
。
[0020]在本专利技术的一个实施例中，所述第二研磨介质包括锆球和酒精；
[0021]第二次行星球磨时，预烧粉体
、
锆球
、
酒精的质量比为
1:5:3
～
5。
[0022]在本专利技术的一个实施例中，所述粘结剂包括质量百分比为
50
％的丙烯酸溶液
。
[0023]在本专利技术的一个实施例中，步骤
S4
包括：
[0024]将所述陶瓷生料压制成型，得到压制材料；
[0025]将所述压制材料置于烧结设备中，将所述烧结设备以2～
5℃/min
的升温速率升温至
400
～
450℃
并保温2～4小时以对所述压制材料进行排胶；
[0026]将所述烧结设备以2～
5℃/min本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低温烧结的高
Q
×
f
值
Al2Mo
3+x
O
12+3x
微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1、
将
Al2O3原始粉料和
MoO3原始粉料按照化学通式
Al2Mo
3+x
O
12+3x
进行配料，得到混合粉体，其中，
0.02≤x≤0.06
；
S2、
将所述混合粉体依次进行第一次行星球磨和过筛，并将过筛粉体进行预烧，得到预烧粉体；
S3、
将所述预烧粉体进行第二次行星球磨
、
烘干和粘结造粒，得到陶瓷生料；
S4、
将所述陶瓷生料压制成型并进行排胶，排胶后在
775
～
825℃
条件下烧结4～6小时，得到
Al2Mo
3+x
O
12+3x
微波介质陶瓷材料
。2.
根据权利要求1所述的低温烧结的高
Q
×
f
值
Al2Mo
3+x
O
12+3x
微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤
S2
包括：将所述混合粉体装入球磨罐，在第一研磨介质的作用下进行6～8小时的第一次行星球磨，得到混合浆料；将所述混合浆料烘干，并将烘干粉体以
60
～
100
目的筛网过筛，得到所述过筛粉体；将所述过筛粉体于
650
～
700℃
的大气气氛中预烧2～4小时，得到所述预烧粉体
。3.
根据权利要求2所述的低温烧结的高
Q
×
f
值
Al2Mo
3+x
O
12+3x
微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述第一研磨介质包括锆球和酒精；第一次行星球磨时，混合粉体
、
锆球和酒精的质量比为
1:5:2
～
5。4.
根据权利要求1所述的低温烧结的高
Q
×
f
值
Al2Mo
3+x
O
12+3x
微波介质陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤
S3
包括：将所述预烧粉体装入球磨罐，在第二研磨介质的作用下进行4～6小时的第二次行星球磨，得到球磨物料；将所述球磨物料烘干，并向烘干粉体中添加粘结剂进行造粒，得到所述陶瓷生料
。5.
根据权利要求4所述的低温烧结的高
Q
×
f
值
Al2Mo
3+x
O
12+3x...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智敏，许承智，杨鸿宇，赵国瑞，
申请(专利权)人：松山湖材料实验室，
类型：发明
国别省市：