[发明专利]一种超高介、低损耗的高频介质陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子信息材料与元器件领域，涉及一种介质陶瓷材料及其制备方法，更准确地说，涉及一种超高介、低损耗的介质陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

通信产业的迅猛发展及移动通讯的不断普及，使得电子材料的发展面临着严峻的挑战，要求电子器件向高性能、高稳定性、小型化等方向发展。高频介质元器件是影响通讯质量的关键元件之一，而高频介质瓷料是制备高频介质器件的关键材料。由谐振频率的表达式：fr≈C/Dϵ]]>可知，当谐振频率一定时，器件的尺寸与其介电常数的平方根成反比，因此，提高介质材料的介电常数是器件小型化的关键。

Ag(Nb_1-xTa_x)O₃是一种新型的高频介质体系，有关的研究较少。因其具有的介电常数较高(ε＞400)、介电损耗低(tanδ＜18×10^-4)等优点引起了科研工作者的极大关注。但是，Ag(Nb_1-xTa_x)O₃体系发展缓慢，主要因为其分解温度比烧结温度低，容易在烧结过程中发生分解，使得该体系的损耗急剧增加，影响其介电性能。

近年来，科研工作者用固相法或化学法对该体系进行了研究，使得其介电性能有了不同程度的改善。但是，由于目前化学法中所用的氢氟酸等具有强腐蚀性，使得化学法的使用受到了一定程度的限制。如果能在采用传统固相法的基础上，在Ag(Nb_1-xTa_x)O₃体系中加入某种适量的添加剂，促进该体系的烧结，进一步改善其介电性能，该体系将具有广阔的应用前景。

李玲霞等提供了一种由Ag(Nb_1-xTa_x)O₃和MnO₂(专利申请专利号：200510016200.7)制备的高频介质陶瓷，但其介电常数最高仅为450左右，远远不能满足科技发展的需要，如何制造出更高介电常数的高频介质已成为当今世界的前沿课题。而且材料的制备及其性能对工艺是极其敏感的，同样的材料以不同的工艺制备，其性能可能会有较大差异，因此合理的制备工艺对提高介质材料的介电性能非常重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中介电常数不高、烧结温度较高的不足，通过添加剂的改变和组分的变化来提高材料的介电常数，降低损耗和烧结温度。

本发明的一种超高介、低损耗的高频介质陶瓷，由基质Ag(Nb_1-xTa_x)O₃和添加剂Bi₂O₃组成，组分含量为：以Ag(Nb_1-xTa_x)O₃的质量为100％，添加剂Bi₂O₃的质量为Ag(Nb_1-xTa_x)O₃质量的4.2％～7.0％，其中0＜X≤0.4。

基质Ag(Nb_1-xTa_x)O₃由质量百分比为Ag₂O 41～45％、Nb₂O₅ 28～46％、Ta₂O₅ 9～31％制备而成，其中0＜X≤0.4。

本发明的一种制备如权利要求1所述的超高介、低损耗的高频介质陶瓷的制备方法，按下述步骤制备：

(1)将占Ag(Nb_1-xTa_x)O₃质量28％～46％的Nb₂O₅和9％～31％的Ta₂O₅进行配料，Nb₂O₅和Ta₂O₅的混合物与去离子水的质量比是1∶1，球磨3～4小时，烘干；