[发明专利]一种低烧微波介质陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明属于微波介质材料技术领域，具体涉及一种BaZrO₃体系低温烧结低介电常数C0G微波介质材料及其制备方法。本发明所述低烧微波介质陶瓷材料，以BaZrO₃、Mg₂SiO₄为基础，通过掺杂选定组分和配比的改性添加剂和助烧剂进行制备，所得微波介质陶瓷材料的介电常数可做到12‑16，Q*f值：30000‑50000，尤其是材料的烧结温度可以达到950℃以下，其TCC符合C0G规格，具有较好的低温烧结性，可用于MLCC、微波天线等微波器件的制造。

技术领域

本发明属于微波介质材料技术领域，具体涉及一种BaZrO3体系低温烧结低介电常数C0G微波介质材料及其制备方法。

背景技术

微波介质陶瓷是指应用于微波频段(主要是UHF、SHF频段，

300MHz-300GHz)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷，其具有高介电常数、低介电损耗、低谐振频率温度系数等优良性能，是谐振器、滤波器、双工器、天线、稳频振荡器、波导传输线等器件的重要组成元件，可广泛应用于个人便携式移动电话、微波基站、车载电话、卫星通讯、军用雷达等众多领域。尤其是近年来，随着通讯技术的迅速发展，对微波器件的需求量也日益增长，特别是5G通信时代基站数量增加导致滤波器需求增加，陶瓷介质滤波器由于具有高Q值、选频特性好、工作频率稳定性好、插入损耗小及更加小型化和集成化等优势而受到越来越多的关注，这成为近年来国内外对微波介质材料研究领域的一个热点方向。

随着微波通讯技术的发展，对元器件的小型化、集成化以及模块化的要求也越来越迫切，微波陶瓷电容器是目前世界上用量最大、发展最快的电子元件之一。微波陶瓷电容器主要应用于各类军用民用整机的震荡、耦合、滤波、旁路电路中，应用领域已经拓展到自动控制仪表、计算机、手机、数字家电、汽车、电力等行业。目前，微波陶瓷电容器已经成为了电容器市场的重要组成，全球市场的需求量增长速度近15％，不仅市场需求巨大，且产业化市场前景非常广阔。

以微波片式多层陶瓷电容器而言，目前国际上多采用中、高烧体系(烧温＞1100℃)的微波介质陶瓷材料匹配银钯内电极浆料进行制造生产。虽然电容器性能可以满足要求，但鉴于选用的微波介质材料需要在中、高温体系下才能完成烧结制造，造成整个工艺能耗较大，进而影响成本较高。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种以BaZrO₃、Mg₂SiO₄为主料的低温烧结低介电常数的C0G微波介质陶瓷材料，该陶瓷能够在较低温度烧结下，并且具有良好介电性能的同时温度系数满足C0G规格；

本发明所要解决的第二个技术问题在于提高上述微波介质陶瓷材料的制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明所述的一种低烧微波介质陶瓷材料，以所述微波介质陶瓷材料的制备原料总量计，包括如下质量含量的组分：

具体的，所述改性添加剂包括Mn、Co、Al、Ca和/或Ti的氧化物和/或碳酸盐。优选的，所述改性添加剂包括MnCO₃、CoO、Al₂O₃、CaCO₃、TiO₂中的一种或几种。

更优选的，所述改性添加剂包括：

具体的，所述助烧剂包括Li、Zn、Bi、B、Si和/或Mg的氧化物和/或碳酸盐。优选的，所述的烧结助剂包括LiOH、ZnO、Bi₂O₃、H₃BO₃、SiO2、MgO的一种或几种。

更优选的，所述助烧剂以其总量计，包括如下质量含量的组分：