[发明专利]多层异质陶瓷高温共烧LC滤波器的制备方法

说明书

本发明提供了多层异质陶瓷高温共烧LC滤波器的制备方法。本发明方法通过设计微波铁氧体材料及微波介质陶瓷的原材料配方和流延料配方，以及对流延、共烧工艺的调整，从而能够有效解决现有技术LC滤波器由于采用同质的微波介质材料为原料所导致的散热性能及高频电学性能变差，产品层数过多、体积过大等技术问题，并实现多层片式LC滤波器产品向超小型化、轻量化、高频化、高品质方向发展，意义重大且市场应用前景良好。

技术领域

本发明涉及滤波器制造领域，具体而言，涉及多层异质陶瓷高温共烧LC滤波器的制备方法。

背景技术

随着科技的进步，航天航空等领域对无线通讯技术要求逐渐提高，进而对于微波电子元器件的集成度、电性能、体积、重量、可靠性，和幅相一致性等也提出了更高的要求。多层共烧陶瓷(包括低温和高温多层共烧陶瓷)以优异的电学、机械、热力特性成为多芯片组件(MCM，Multi-Chip Module)的首选材料，MCM能够以3D(三维)多层电路结构的形式实现各种小功率射频与微波功能模块乃至系统的高度集成，具有优异的高频特性，广泛用于航空航天、无线通信等领域。

目前，国内已有很多条低温共烧陶瓷(LTCC，Low Temperature Co-firedCeramic)生产工艺线，采用的材料主要来源于美国Dupont公司的951系列(陶瓷材料介电常数7.8)和Ferro公司的A6系列(陶瓷材料介电常数5.9)，该系列材料包括生瓷带、系列电阻浆料、系列金浆、系列银浆、包封浆料等，共烧温度为850℃，生瓷带为同质的低介微波陶瓷。高温共烧陶瓷(HTCC，High Temperature Co-fired Ceramic)由于不受烧结温度限制，陶瓷基板可采用纯的微波陶瓷相而不添加玻璃相，介电常数比LTCC用玻璃陶瓷大，损耗角正切小、散热性能好、机械强度高等优点，相比LTCC，HTCC微波产品的电性能更优、体积更小，但目前HTCC所采用的陶瓷基板材料仍然为单一型，主要有氧化铝、氮化铝、氮化硅等。

现阶段国内外所研制的LC滤波器还集中在LTCC滤波器，所用材料为同种微波介质材料或微波铁氧体材料与金银浆通过共烧制得，其缺点在于磁导率较低(介质材料磁导率为1)或介电常数较低(一般在10以下)，很难进一步对集成元件小型化。而通过把较高介电常数的微波介质陶瓷和高磁导率的微波铁氧体与银钯浆进行高温共烧，就既可以利用微波介电陶瓷良好的高频特性，又可以利用铁氧体材料陡峭的吸收特性来增强器件的带外抑制，不仅能够提高微波元器件的电性能，同时还可以使得电子元器件小型化。但是，由于两种异质功能层和银钯浆的烧成温度、收缩率等烧结特性不同，因而将其叠层后共烧，会产生层与层之间材料的共烧失配问题，并引起共烧瓷体出现宏观程度的翘曲、开裂或微观显微裂纹、孔洞等缺陷，严重影响器件的性能和可靠性。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种多层异质陶瓷高温共烧LC滤波器的制备方法，所述方法中，通过对原料和制备工艺的调整，能够解决多层异质陶瓷共烧结匹配问题，并使得滤波器进一步实现小型化。

本发明的第二目的在于提供一种多层异质陶瓷高温共烧LC滤波器，其由本发明方法制备得到，本发明滤波器介电常数和磁导率高，同时体积较小，能够有效提高产品的集成度。

本发明的第三目的在于提供一种多层异质陶瓷高温共烧LC滤波器的装置或器件。

多层异质陶瓷高温共烧LC滤波器的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(a)制备烧结温度和水平收缩率相当的微波介质陶瓷生瓷带以及微波铁氧体生瓷带；

(b)在生瓷带上打孔，然后填孔；

(c)在生瓷带上印刷电容或电感；

(d)将生瓷带经叠层、热等静压和热切割得到多层异质陶瓷高温共烧LC滤波器生坯料；