基于冷烧结技术的微波介质陶瓷研究进展

微波介质陶瓷作为介质材料被广泛应用于物联网、工业互联网、5G通信、全球卫星通信系统的无源器件中。从微波介质陶瓷的研究背景出发,介绍了冷烧结的致密机理和工艺参数,总结了冷烧结微波介质陶瓷的主要材料体系和器件,指出了冷烧结微波介质陶瓷的主要问题和发展前景。冷烧结技术具有烧结温度低(<300℃)、可共烧异质材料、烧结前后晶粒尺寸差异小、制备工艺简单、节能环保等多种优点,在多层共烧陶瓷和微波系统集成方面具有潜在应用。     

超低温烧结微波介质陶瓷研究进展EI北大核心CSCD

超低温烧结微波介质陶瓷作为无源集成技术的主要介质材料,可广泛应用于无线通讯、可穿戴电子、物联网和全球定位系统等领域,其相关研究具有重要的应用价值和理论指导意义,是目前功能材料领域的研究热点之一。本文综合介绍了超低温烧结微波介质陶瓷材料的应用背景和主要的材料体系,以及主要材料体系的介电性能和优缺点,探讨了材料组分、介电常数、Qf值、频率温度系数之间的关系,阐述了超低温烧结陶瓷材料的性能调控手段,并指出了今后超低温烧结微波介质陶瓷材料的主要发展前景和研究方向。钼酸盐基超低温烧结陶瓷兼具超低烧结温度、系列化介电常数和低损耗等优点,有望实现在超低温共烧技术中的应用。离子取代和多相复合是有效调控材料微波介电性能的方法,使材料更利于应用。     

微波介质陶瓷及器件研究进展

现代移动通信、无线局域网、全球卫星定位系统等技术的革新，对以微波介质陶瓷为基础的微波电路器件提出了更高的要求，各种微型化、高频化、片式化、模块化的新型微波介质陶瓷器件及相关介质陶瓷得到迅速发展。综述了近几年在高介电常数、高频、低温烧结微波介质陶瓷方面的进展，对不同材料体系的离子取代、离子置换、低熔点烧结助剂对微波介质陶瓷结构、介电性能的影响进行了分析讨论。概述了介质谐振型、叠层型、功能模块型微波介质陶瓷器件的研究和生产情况，重点论述了与低温共烧技术相关的介质陶瓷、器件及模块的进展，探讨了材料特性、微波器件结构与微波特性之间的关系，并指出了今后微波介质陶瓷及器件的发展方向。     

低温共烧微波介质陶瓷的研究

随着现代信息产业的飞速发展,对电子线路的微型化、轻量化、集成化和高频化提出了更高的要求.本文研究了低温共烧微波介质陶瓷的发展、意义、工艺及其三大体系,并重点探讨了软铋矿(Bj12MO20-δ)的低温共烧特性.探讨了微波介质陶瓷低温共烧技术的发展现状和将来的发展趋势,指出了发展的不足和主要发展方向.     

高介电常数微波介质陶瓷及其低温烧结的研究进展

高介电常数微波介质材料是实现现代微波通信器件要求的微型化、集成化发展趋势的重要材料,针对多层结构设计的器件要求,需要微波介质陶瓷能与高电导率电极实现低温共烧。本文综述了近年来高介电常数微波介质陶瓷及其低温烧结研究的最新进展,指出进一步提高陶瓷的介电常数和研究新型低温烧结助剂是今后发展的趋势。     

钛酸锌锂微波介质陶瓷研究进展

Li₂ZnTi₃O₈陶瓷因其较低的烧结温度和良好的微波介电性能受到研究者的广泛关注,有望成为低温共烧候选材料之一。本文主要介绍Li₂ZnTi₃O₈陶瓷的几种制备方法及其优缺点,以及离子置换改性、氧化物掺杂改性和低温共烧对微波介质陶瓷综合介电性能的影响,并对下一阶段Li₂ZnTi₃O₈微波介质陶瓷的研究与应用进行了展望。     

电子陶瓷和器件的低温共烧技术

较系统地介绍了电子器件用低温共烧陶瓷(low temperature cofired ceramics,LTCCs)材料,探讨了其工艺中的若干问题。电子器件用低温共烧陶瓷材料包括:玻璃/陶瓷复合材料、结晶化玻璃、晶化玻璃/陶瓷复合材料以及液相烧结陶瓷,其中典型的和最为常用的LTCCs为玻璃/陶瓷(特别是氧化铝)复合材料。正在研究的一些陶瓷介质材料中,Bi基介质材料引起了人们的关注。玻璃/陶瓷复合材料的制备工艺中,应当着重关注和加深了解玻璃的流动性和结晶性、玻璃的起泡、玻璃和陶瓷颗粒间的反应、共烧材料的匹配等问题,从优选材料配方和优化工艺着手,从而获得优质可靠的材质和器件。     

固有烧结温度低的微波介质陶瓷

微波介质陶瓷是现代通讯技术中的关键基础材料。在制备多层微波介质片时,为了使用Cu、Ni等低熔点电极,必须降低微波介质陶瓷的烧结温度。开发固有烧结温度低(<1060℃)同时具有良好性能的微波介质材料成为必然的选择。本文简要介绍了7类固有烧结温度低的微波介质陶瓷的烧结特性与微波介电性能,同时也指出了研究中存在的一些问题。     

微波介质陶瓷低温共烧研究现状

微波介质陶瓷具有低介电常数、高品质因数和近零谐振频率温度系数的特点,满足微波器件向小型化、低成本化、集成化、和多功能化方向发展的特点。而微波介质陶瓷低温共烧又是满足微波介质电子元器件不断向小型化,轻量化,高集成度和高性能方向发展重要途径。本文对微波介质陶瓷实现低温共烧的途径进行了介绍,主要介绍了四种实现微波介质陶瓷低温共烧的方法。     

Ca0.95-xCu0.05(Na0.5Bi0.5)xMoO4微波介质陶瓷的制备及性能

随着当下5G和6G技术的高速发展,开发出具有适中的介电常数,较高的品质因数,接近0的谐振频率温度系数的陶瓷已是当下研究的重点。通过固相法制备Ca_0.95–xCu_0.05(Na_0.5B_i0.5)_xMo O₄微波介质陶瓷,研究烧结温度和组分变化对陶瓷微波介电性能的影响。当烧结温度为640℃、x为0.5时综合微波介电性能较好,此时陶瓷的ε_r=15.8,Q_f=21 361 GHz,τ_f=?3.8×10^?6/℃。通过X射线衍射仪、Raman光谱仪、扫描电子显微镜研究了微波介电性能变化的机理。Ca_0.45Cu_0.05(Na_0.5Bi_0.5)_0.5Mo O₄陶瓷与Al电极共烧结果显示有较好的相容性,表明Ca_0.95?xCu_...     

微波介质陶瓷的助烧与掺杂改性

为满足多层微波元件低温烧结的需求,必须降低微波介质陶瓷的烧结温度.文中综述了近年来微波介质陶瓷研究中的助烧和掺杂改性的发展情况,概述了相关液相烧结的机理,列举了一些低熔点玻璃相的相关微波节电性能.     

铋基烧绿石陶瓷及其微波特性

介绍了低烧结温度的铋基烧绿石系介质陶瓷的结构特点和微波响应行为。以铋基烧绿石中典型的Bi2O3-ZnO-Nb2O3系及其四元系固溶体陶瓷为例，详述了这些体系的相结构、相变及其改变其微波介电性能的途径。指出低烧结温度的铋基烧绿石系介质陶瓷的基本实验制备工艺与检测技术，并讨论了进一步降低烧结温度的方法，对其今后的发展进行了展望。     

微波介质陶瓷材料发展综述

微波介质陶瓷是移动通讯技术快速发展的关键材料。综述了微波介质陶瓷材料的发展现状、特性和影响因素,详细介绍了几种主要的微波介质陶瓷体系,讨论了微波介质陶瓷材料的低温烧结及其存在的问题,并指出了今后的发展方向。     

ZnO-B_2O_3-SiO_2微晶玻璃的制备及其低温共烧特性研究

为了满足微波电路小型化、集成化、低成本的发展要求,出现了低温烧结微波介质陶瓷.目前LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)技术已被广泛地应用于无线通讯系统中.通过溶胶-凝胶法制备了ZnO-B2O3-SiO2低熔玻璃,经过800℃热处理微晶化后添加到0.3BaZrO3-0.7(Mg0.7Zn0.3)2SiO4复合陶瓷相中,以达到低温烧结的目的.讨论了pH值、温度对凝胶化过程的影响,并通过FTIR和XRD分析了凝胶、玻璃和微晶之间的转变及其结构的变化.研究发现:控制溶胶pH值为0.5,凝胶温度为60℃以及热处理温度为800℃,可以得到稳定的ZnO-B2O3-SiO2微晶玻璃粉末;将其掺入到0.3BaZrO3-0.7(Mg0.7Zn0.3)2SiO4复合陶瓷相中可以将烧结温度降至900℃.低熔微晶玻璃对陶瓷相的润湿性能良好,在较低温度下产生的液相有利于促进微晶玻璃+陶瓷体系的烧结.     

叠层共烧微波介质陶瓷器件的银扩散机理

采用玻璃和氧化物助烧剂在900℃烧结制备了4种不同介电常数的微波介质陶瓷。研究了叠层共烧工艺制备的微波介质陶瓷器件的银扩散机制。结果表明：银扩散现象不仅与陶瓷基料有关,还与引入的助烧剂种类及用量有关。玻璃助烧剂易产生扩散渗银现象,减少玻璃助烧剂用量有利于减轻扩散渗银。在选用的4种陶瓷中,ZnTiO3和7Li2O-4Nb2O5-6TiO2(摩尔比)陶瓷扩散渗银现象不明显,采用ZnTiO3陶瓷制备的滤波器件性能稳定。     

低温烧结微波介质陶瓷的研究现状及展望

微波介质陶瓷是现代通讯技术中关键基础材料,综述了低温烧结微波陶瓷的研究现状,介绍了几种重要的低温烧结微波陶瓷体系,指出了改善低温烧结的微波介质陶瓷性能的途径和预期进展.     

超低温(≤1100℃)玻化砖的研究与开发

本实验利用传统的陶瓷原料,通过多元复合熔剂体系对建筑陶瓷坯体性能影响的深入研究与优化,在明显降低产品烧结温度(100℃)的同时,成功制备出了1100℃以下烧结,且性能符合并高于国家玻化砖标准的产品。研究发现,合理设计运用多元复合熔剂,促使坯体在烧成中逐渐产生低共熔液相,是有效解决建陶产品在超低温快速烧成中常见的烧成温度范围窄、易变形等瓶颈难题的技术关键。     

Bi基微波介质材料研究进展

低温烧结微波介质陶瓷是近年来电介质材料方面的一个重要研究方向,也是发展片式多层微波器件的基础材料.Bi基材料具有较低的烧结温度和优良的介电性能,因而受到了广泛的关注.据此,对不同介电常数Bi基微波介质材料体系的研究进展及应用作了综合介绍,并分析了低熔点氧化物掺杂、离子取代对不同体系微波介质材料结构、介电性能的影响.     

超低温烧结微波介质陶瓷研究进展

超低温烧结微波介质陶瓷作为无源集成技术的主要介质材料,可广泛应用于无线通讯、可穿戴电子、物联网和全球定位系统等领域,其相关研究具有重要的应用价值和理论指导意义,是目前功能材料领域的研究热点之一。本文综合介绍了超低温烧结微波介质陶瓷材料的应用背景和主要的材料体系,以及主要材料体系的介电性能和优缺点,探讨了材料组分、介电常数、Qf值、频率温度系数之间的关系,阐述了超低温烧结陶瓷材料的性能调控手段,并指出了今后超低温烧结微波介质陶瓷材料的主要发展前景和研究方向。钼酸盐基超低温烧结陶瓷兼具超低烧结温度、系列化介电常数和低损耗等优点,有望实现在超低温共烧技术中的应用。离子取代和多相复合是有效调控材料微波介电性能的方法,使材料更利于应用。     

水基流延法制备掺杂ZnO-TiO_2系微波介质陶瓷及性能研究

利用低温共烧陶瓷(简称LTCC)技术设计制造片式多层微波器件已成为当今的研究热点。ZnO-TiO2系微波介质陶瓷具有介电常数适中、介电损耗低、频率温度系数可调和低温烧结等特点,它是具有开发价值的LTCC微波介质材料。实验结果表明:在ZnO-TiO2系统中加入微量的添加剂MgCO3与ZrO2,构成双元复合取代掺杂系统Zn1-xMgxTi1-xZrxO3,当x值取0.07时,最佳介电性能为:εr为29.4,Qf为4285GHz,τf为-8ppm/℃,且该微波介质陶瓷适合于水基流延成型和低温烧结,为LTCC微波介质陶瓷产业化打下了良好的基础。