高介微波LTCC介质陶瓷的研究

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1、摘要随着微波介质陶瓷在通讯技术各领域的广泛应用，它已成为功能陶瓷领域研究的热点之一。基于低温共烧陶瓷(LowtemperatureCo．firedceramics，LTCC)的片式多层微波器件能够有效减小器件的体积，能够与Ag或Cu低温共烧，将是今后发展的重要方向。本文围绕Gg，GE玻璃等烧结助剂在特定组成BNT0．6系陶瓷材料中所起的作用，探讨了烧结助剂对材料介电性能的影响及其作用机理，并从配比和工艺等方面进行调整，得出如下实验结论。BNT(BaO-Nd203一Ti02)系统陶瓷是一种介电性能优良的陶瓷，但是其烧结温度较高，无法直接在900

2、"C下与Ag、Cu等低熔点金属电极材料共烧。通过添加Bi203，使其烧结温度有所降低，同时增大了其介电常数。最终确定了Bi203的含量与Nd203的含量比为6：4时，系统的电性能最为合适。添加了低软化点的玻璃，自于低软化点的玻璃和高熔点的BNT陶瓷相互作用，使得BNT和玻璃之间良好的润湿使其烧结温度降低，同时通过调节工艺等条件，使其介电性能满足需要。通式为Ba6．3，(Ndo4Bio6)8+2。Tit8054的BNT材料在添加10wt％G4玻璃和1wt％GE玻璃后，可以在850℃烧结15min后致密，测试频率为lMHz时，介质材料的介电性能为

3、：￡>52，tan5<5x10～，a。<2％，绝缘电阻R>I×1011。本文研究材料可用于微波电路用的LTCC陶瓷电容器等器件，市场十分广阔，前景非常光明。关键词：微波介质陶瓷低温共烧技术BNTB系统G4玻璃GE玻璃介电性能ABSTRACTWithitsextensiveuseinvariousfieldsofcommunicationtechnologies，microwavedielectricceramicshasbecomeoneofthehotspotsinthefieldoffunctionalceramics．Multilaye

4、rchipmicrowavedeviceswhichbasedonLTCC(LowtemperatureCo—firedceramics，LTCC)caneffectivelyreducethesizeofthedevice，andCO—firedwiththeAgorCuatlowtemperature，itwillbeanimportantdirectionforfuturedevelopment．ThisdissertationintroducesthefunctionofG4andGEglassadditivesdopinginthe

5、specialcomposedBNTsystemceramic．Theeffectonmicrowavedielectricpropertiesandfunctionmechanismofglassadditionsarealsostudied．Materialratios，artsandcraftsarerectifiedatlastandexperimentconclusionsareasfollows．BNT(BaO-Nd203一Ti02)ceramicmaterialisaexcellentceramicwithgooddielect

6、ricconstant，butitssinteringtemperatureisSOhighthatcallnotbeabletoCO—firewithlowmeltingpointmetalssuchasAgandCubelow900"C．First,weoptimizedtheBNT(BaO—Nd20s—Ti02)ceramicviaaddedthecontentofBi203SOastoreducethesinteringtemperatureandimprovethedielectricconstant．Theelectricalpr

7、opertiesofBNTBsystemisthemostsuitablewhenthecontentofBi203andNd203iSat6：4ratio．ThenweaddedthelOWsoftenpointglass．Becauseoftheinteractionbetweenthelowsofteningpointglassandhighmeltingpointceramic，resutinginagoodwettingbetweenBNTBceramicandglassadditive，andthesinteringtempera

8、turedroppedsimultaneously．Finallyconditionsofartsandcraftsareadjustedtofulfillthen