超低温烧结微波介质陶瓷制备工艺的研究进展

传统方法制备微波介质陶瓷通常需要1 000℃以上高温，不仅工艺周期长、能量消耗高，而且难以实现多种材料体系的集成共烧。如今，无线通讯技术的不断革新和蓬勃发展对微波器件小型化、集成化提出了更高要求，低温共烧陶瓷/超低温共烧陶瓷技术被开发和广泛应用。研究烧结温度更低、烧结效率更高，且微波介电性能优异的节能环保型绿色制备工艺，已经成为全球范围内研究热点之一。液相烧结、热压烧结、微波烧结、放电等离子体烧结、闪烧等烧结工艺的提出促进了低温烧结微波介质陶瓷的发展。最近，又出现了一种新的超低温烧结工艺—冷烧结技术。冷烧结具有极低的烧结温度(一般≤300℃)、可在短时间内实现陶瓷高致密化，且在物相稳定性、复合共烧以及晶界控制等方面有着优势，为超低温烧结工艺以及微波介质材料体系的开发提供了新的契机。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

几种典型的微波介质陶瓷材料的研究现状

微波介质陶瓷是现代通信技术快速发展的关键材料.按照应用领域的不同,介绍了几种典型的微波介质陶瓷,详细探讨了各种体系下微波介质陶瓷烧结性能的特点,并指明了今后微波介质陶瓷的发展方向.     

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。     

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。     

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.     

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。     

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.     

固有烧结温度低的Li基微波介质陶瓷材料

低温共烧陶瓷是近年来微波介质陶瓷材料发展的一个主流方向。固有烧结温度低的介质材料,由于其本身具有低的烧结温度以及优良的微波介电性能,因而,受到了研究者们的广泛关注。文中综合介绍了目前热点研究的固有烧结温度低的Li基CaO-Li2O-Nb2O5-TiO2以及Li2O-Nb2O5-TiO2系陶瓷材料;尤其对Li2O-Nb2O5-TiO2系微波介质材料的结构、微波介电性能等进行了详尽的讨论,分别讨论了具有高介电常数、中介电常数以及低介电常数的各种锂铌钛系陶瓷材料。同时也指出了目前对Li基陶瓷材料结构与性能之间的关系缺乏系统研究以及部分Li基材料的绝缘性能欠佳等问题。     

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.     

低介电常数钒酸盐微波介质陶瓷的研究进展

当前,低介电常数、高品质因数的新型微波介质陶瓷的开发成为介质材料研究的主流热点,同时,低温共烧陶瓷技术是当前市场中元器件集成的主要方式,这意味着微波介质陶瓷需要有较低的烧结温度。钒酸盐系列物质微波性能优异、烧结温度较低,并与电极材料有良好的化学兼容性,因此受到广泛的关注。概述了VO4系列、石榴石结构系列、ABnVO6系列、A2V2O7系列等低介电常数钒酸盐微波介质陶瓷材料体系的研究进展,并指出了其存在的问题。     

氧化锌和铅硼玻璃料对MgTiO3微波介质陶瓷的影响

研究了氧化锌和铅硼玻璃料的加入对MgTiO3微波介质陶瓷的烧结和微波介电特性的影响。结果表明：氧化锌和铅硼玻璃料均可以使MgTiO3微波介质陶瓷的烧结温度降低，在等量添加的条件下，铅硼玻璃料降低烧结温度的效果更佳，可使烧结温度降至1200℃，且器件在2－6GHz的频率范围内具有良好的介电性能。