微波,介质陶瓷PPT课件

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微波介质陶瓷应用
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BaO-MgO-Nb2O5，BaO-ZnO-
微波介Nb2电O5性等系能
低 εr高 Q 值类 BaO-MgO-Nb2O5，BaO-ZnONb2O5等复合系统
中等 εr和 Q 值 类
BaO-TiO2体系、(Zr, Sn)TiO4体系 BaO-TiO2体系、(Zr, Sn)TiO4体系 及其复合系统
• 干燥后1200℃空烧2h得到CaSiO3或CaTiO3。得 到的粉末，1wt％Al2O3和不同量的CuO，Li2CO3 或CaTiO3混合后再球磨24h。
• 干燥后筛滤，粉末与5wt％的粘结剂聚乙烯醇混 合，135MPa单向压力下压成直径15mm，厚78mm的圆片。试样空烧，升温速率5℃/min，在 850--1000℃下烧结2h。
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低温共烧结应用陶瓷的低温烧结和微波介电特性
Low temperature sintering and microwave dielectric properties of CaSiO3–Al2O3 ceramics for LTCC applications
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先进陶瓷与粉末冶金
微波介质陶瓷
CaSiO3-Al2O3
报告人： 报告时间：
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目录
前言 微波介质陶瓷及LTCC等简介
CaSiO3-Al2O3的掺杂 展望及引用
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前言
• 微波介电陶瓷是近二十多年发展起来的一种新型 功能陶瓷材料。它是制造微波介质谐振器和滤波 器的关键材料。它在原来微波铁氧体的基础上， 对配方和制作工艺都进行了大幅的升级换代，使 之具有高介电常数、低微波损耗、温度系数小等 优良性能，适于制作现代各种微波器件， 如电子 对抗、导航、通讯、雷达、家用卫星直播电视接 收机和移动电话等设备中的稳频振荡器、滤波器 和鉴频器，能满足微波电路小型化、集成化、高 可靠性和低成本的要求。随着移动通信和现代电 子设备的发展，微波介质陶瓷的研究越来越受到 人们的重视，承载着未来微波器件的无限希望。
CaSiO3陶瓷特点 文献概要 实验操作
结果与讨论
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CaSiO3陶瓷特点
• CaSiO3陶瓷是一种优良的介电材料，介电常 数小，介电损耗少。
• 但是，它的烧结温度范围很窄。升高烧结温度 也很难得到致密的CaSiO3陶瓷，而且孔洞会 增多。
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文献概要
• 方法：掺杂 掺杂物：Li2CO3、CuO 、CaTiO3 • 以为基Ca体S材iO料3-1，w通t%过A添l2O加3低（熔εr=点6氧.6化6，物Q助×剂f ，=分24别62实6现GH了z添）
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微波介质陶瓷温烧结研究现状
• 要实现微波介质陶瓷的低温烧结，可以通过以下 三种途径： 1）细化粉体粒径，即通过获得分散均匀、无 团聚的，并具有良好烧结特性的超细粉体或表面 活性高的粉体来达到降低烧结温度的目的； 2）通过添加适量的烧结助剂，主要是低熔点 氧化物或者低熔点玻璃，通过液相活性烧结，从 而达到降低烧结温度的目的； 3）开发新型的固有烧结温度低的材料体系。
• LTC C技术是无源集成的主流技术。
• LTCC是将低温烧结陶瓷粉制成生瓷带，在生瓷带上利用 激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需 要的电路图形，并将多个被动组件埋入多层陶瓷基板中， 然后叠压在一起，内外电极可分别使用银、铜、金等金属， 烧结，制成三维空间互不干扰的高密度电路，也可制成内 置无源元件的三维电路基板，在其表面可以贴装集成电路 和有源器件，制成无源/有源集成的功能模块，可进一步 将电路小型化与高密度化，特别适合用于高频通讯用组件。
较好的微波介电性能：εr= 7.15，Q×f = 21950GHz。通
过系添数加调节Ca到Ti-O13.2，2(p1p0mwt/%℃C，aT并iO实3现)将了陶与瓷A的g谐电振极频的率低温温度
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实验操作
• 利用传统的固态法，以CaCO3，SiO2，Al2O3， CuO，Li2CO3和TiO2为原料，称取化学计量比的 CaCO3和SiO2或TiO2粉末，在乙醇中用ZrO2小球 球磨24h。
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结果与讨论-不同含量CuO的影响
CaSiO3-1wt％Al2O3-1wt％Li2CO3;a 0wt％,b 0.2wt％,c 0.4wt％,d 0.8wt％CuO
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结果与讨论-不同含量CuO的影响
CaSiO3-1wt％Al2O3-1wt％Li2CO3;a 0wt％,b 0.2wt％,c 0.4wt％,d 0.8wt％CuO
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结果与讨论-不同含量CuO的影响
SEM;CaSiO3-1wt％Al2O3-1wt％Li2CO3;a 0wt％,b 0.2wt％,c 0.4wt％,d 0.8wt％C
加结，Cu并O获和得L了i2C良O好3的的微Ca波Si介O3电-1性w能t%。Al2O3陶瓷在低温的烧
• L1iw2Ct%OA3、l2OCu3陶O瓷单在一或90复0℃合的助低剂温，烧实结现。了 CaSiO3-
• 合粉成体的，具Ca有S较iO高3-1的w烧t%结A活l2O性3，-1可.5在wt%90L0i2℃CO烧3结-0，.2w并t获%C得u了O
相对介电 常数高εrεr低 Q 值类
品 （角ta质 或铅系复n正Qδ因 损基、合）切钙C体数 耗a钛系O-L矿i2O系-L、n2BOa3O谐 温-T-LiO振 度n22系Oτ频系f3-T率数iO2
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低温共烧结陶瓷
（Low Temperature Co-fired Ceramic， LTCC）
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微波介质陶瓷简介
• 微波介质陶瓷（MWDC）是指应用于微波 频段(主要是UHF、SHF频段，300MHz～ 300GHz)电路中作为介质材料并完成一种 或多种功能的陶瓷。
• 主要用于制造介质谐振器，微波集成电路 基片、元件、介质波导、介质天线、输出 窗、衰减器、匹配终端、行波管夹持棒等 微波器件。介质谐振器可制造滤波器、振 荡器等微波集成电路的重要器件。