一种中介电常数低温共烧陶瓷材料及其制备方法技术

技术编号:6683482 阅读:229 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种中介电常数低温共烧陶瓷材料及其制备方法,其组分包括钛酸锌钡(BZT)主料和助烧剂,BZT主料的重量百分比为70~90%;助烧剂是两种不同软化点的锌硼硅酸盐玻璃和铝硼硅酸盐玻璃。制备方法依次有以下步骤:1)制得陶瓷材料混合物;2)在温度至低为1050℃下首次煅烧陶瓷材料混合物;3)粉碎BZT主料粉体;4)制得玻璃与陶瓷材料的混合物;5)在温度至高为950℃下再次煅烧玻璃与陶瓷材料的混合物;6)粉碎玻璃陶瓷材料烧块为制品。本发明专利技术的低温共烧陶瓷材料,其介电常数为27~31,温度特性良好,品质因数Q值较高,并具有优良的抗电、绝缘特性。可广泛用于制造LTCC片式滤波器、片式天线、集成功能模块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷材料,特别是涉及。
技术介绍
现有中介电常数低温共烧陶瓷材料(Low-temperature cofired ceramics,缩略词为LTCC)材料的电性能与工艺特性有待进一步改善,以适应微波频段制作较大的层间电容、各类EMI滤波器、天线的要求,包括具有较高的品质因数,稳定的频率温度系数,介电常数为27 31,能与银内电极在870°C 900°C下共烧匹配。
技术实现思路
本专利技术所要解决的一个技术问题是弥补上述现有技术的缺陷,提供一种中介电常数低温共烧陶瓷材料。本专利技术所要解决的另一个技术问题是弥补上述现有技术的缺陷,提供一种中介电常数低温共烧陶瓷材料制备方法本专利技术的中介电常数低温共烧陶瓷材料技术问题通过以下技术方案予以解决。这种中介电常数低温共烧陶瓷材料,其组分包括钛酸锌钡(BZT)主料和助烧剂。这种中介电常数低温共烧陶瓷材料的特点是所述BZT主料的重量百分比为70. 0 90. 0%。所述助烧剂是两种不同软化点的锌硼硅酸盐玻璃和铝硼硅酸盐玻璃。用于润湿陶瓷材料颗粒,是低温烧结过程中液相的主要来源;可以优化材料与银内电极的共烧收缩匹配。可使烧结温度降低至870°C 900°C。软化点较低的锌硼硅酸盐玻璃可使材料的起始收缩温度降低,与银内电极的起始收缩温度匹配;在材料接近或处于烧结峰值时,软化点较高的铝硼硅酸盐玻璃可使液相保持一定的黏度,维持一定的液相张力,从而优化烧结过程。本专利技术的中介电常数低温共烧陶瓷材料技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。所述锌硼硅酸盐玻璃的重量百分比为0. 1 20. 0%,其软化点低于600°C。所述铝硼硅酸盐玻璃的重量百分比为0. 1 20. 0%,其软化点低于780°C。这种中介电常数低温共烧陶瓷材料,其组分还包括重量百分比为0 1.0%的 MnCO3。所述BZT主料的组分及其重量百分比如下BaCO325 45% ;TiO245 65% ;助烧剂SiO5 15% ;矿化剂ZrO2余里ο所述助烧剂ZnO与矿化剂&02用于优化煅烧工艺条件,降低煅烧温度,扩展固相反应的温区。 专利技术的中介电常数低温共烧陶瓷材料技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。 所述MnC。3为化学纯原料。 所述BaC。,为电子级原料,纯度至少为99%。 所述Ti。,为电子级原料,纯度至少为99%。 所述Zn。为间接法生产的原料,纯度至少为99.7%。 所述Zr。,为分析纯试剂,纯度至少为99%。 本专利技术的中介电常数低温共烧陶瓷材料制备方法技术问题通过以下技术方案予以解决。 这种中介电常数低温共烧陶瓷材料制备方法,依次有以下步骤 1)制得陶瓷材料混合物 将BZT主料的组分Zn。、Zr。,与BaC。,、Ti。,按照以下重量百分比混合,制得陶瓷材料混合物,所述BZT主料的组分及其重量百分比如下 BaC。,25—45%] Ti。,45—65% 助烧剂Zn。5一15%; 矿化剂Zr。,余量; 2)首次煅烧陶瓷材料混合物 在温度至低为1050℃下首次煅烧所述陶瓷材料混合物,通过固相反应制得BZT主料烧块; 3)粉碎BZT主料烧块 将所述BZT主料烧块粉碎至平均颗粒度I)50至多为2.o u m的BZT主料粉体; 4)制得玻璃与陶瓷材料的混合物 将低熔点玻璃助烧剂及MnC。,与所述BZT主料粉体按照以下重量百分比混合,制得玻璃与陶瓷材料的混合物, 锌硼硅酸盐玻璃o.1—20.o%; 铝硼硅酸盐玻璃o.1—20.o%; MnC。,o—1.o% 5)再次煅烧玻璃与陶瓷材料的混合物 在温度至高为950℃下再次煅烧所述玻璃与陶瓷材料的混合物,制得粉体工艺特性优化的玻璃陶瓷材料烧块; 6)粉碎玻璃陶瓷材料烧块为制品 将所述玻璃陶瓷材料烧块粉碎至平均颗粒度I)50至多为1.5 u m的制品。 本专利技术的中介电常数低温共烧陶瓷材料制备方法技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。 所述MnC。,为化学纯原料。所述TiO2为电子级原料,纯度至少为99%。所述ZnO为间接法生产的原料,纯度至少为99. 7%。所述^O2为分析纯试剂,纯度至少为99%。本专利技术与现有技术对比的有益效果是本专利技术的低温共烧陶瓷材料,其介电常数为27 31,频率温度特性良好,品质因数Q值较高,并具有优良的抗电、绝缘特性。可广泛用于消费电子、汽车电子、军事电子等领域制造LTCC片式滤波器、片式天线、集成功能模块。具体实施例方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行说明。具体实施方式一按配方编号Ll给出的重量配比称取粉体主料BZTl :100克,锌硼硅酸盐玻璃20 克,铝硼硅酸盐玻璃2. 0克,MnCO3 0. 2克,CuO :0. 5克。将配好的陶瓷材料粉料混合均勻,在800°C下预烧2小时制得烧块,粉碎该烧块后用球磨机磨细,制得LTCC粉体材料,粉体颗粒度D50小于1. 5 μ m。将磨好的LTCC料用浓度为10%的PVA溶液造粒,再用SMI^a的油压机压制成Φ 15. 1的圆片,烧结条件为870°C/lh。 烧结后的圆片两面被银,烧银条件为810°C/0.5h。用阻抗仪或电桥测试样品Ll电容量和损耗值。具体实施方式二按配方编号L2给出的重量配比称取粉体主料BZTl :100克,锌硼硅酸盐玻璃 3. 0克,铝硼硅酸盐玻璃18克,Bi2O3 :1. 0克。将配好的陶瓷材料粉料混合均勻,在800°C下预烧2小时制得烧块,粉碎该烧块后用球磨机磨细,制得LTCC粉体材料,粉体颗粒度D50小于1. 5 μ m。将磨好的LTCC料用浓度为10%的PVA溶液造粒,再用SMI^a的油压机压制成Φ 15. 1的圆片,烧结条件为880°C/lh。 烧结后的圆片两面被银,烧银条件为810°C /0.证。用阻抗仪或电桥测试样品L2电容量和损耗值。具体实施方式三按配方编号L3给出的重量配比称取粉体主料BZT2 :100克,锌硼硅酸盐玻璃 3. 0克,铝硼硅酸盐玻璃18克,MnCO3 :0. 3克。将配好的陶瓷材料粉料混合均勻,在800°C下预烧2小时制得烧块,粉碎该烧块后用球磨机磨细,制得LTCC粉体材料,粉体颗粒度D50小于1. 5 μ m。将磨好的LTCC料用浓度为10%的PVA溶液造粒,再用SMI^a的油压机压制成Φ 15. 1的圆片,烧结条件为890°C/lh。 烧结后的圆片两面被银,烧银条件为810°C /0.证。用阻抗仪或电桥测试样品L3电容量和损耗值。具体实施方式四按配方编号L4给出的重量配比称取粉体主料BZT2 :100克,锌硼硅酸盐玻璃 2. 0克,铝硼硅酸盐玻璃18克,MnCO3 :0. 5克,CuO :0. 8克,Al2O3 :1. 0克。将配好的陶瓷材料粉料混合均勻,在800°C下预烧2小时制得烧块,粉碎该烧块后用球磨机磨细,制得LTCC粉体材料,粉体颗粒度D50小于1. 5 μ m。将磨好的LTCC料用浓度为10%的PVA溶液造粒,再用SMPa的油压机压制成Φ 15. 1的圆片,烧结条件为890°C /Ih0 烧结后的圆片两面被银,烧银条件为810°C /0.证。用阻抗仪或电桥测试样品L4电容量和损耗值。具体实施方式五按配方编号L5给出的重量配比称取粉体主料BZT2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中介电常数低温共烧陶瓷材料,其组分包括钛酸锌钡(BZT)主料和助烧剂,其特征在于:所述BZT主料的重量百分比为70.0~90.0%;所述助烧剂是两种不同软化点的锌硼硅酸盐玻璃和铝硼硅酸盐玻璃。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:石吉伟庞新锋包承育漆珂伍隽
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:94

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