[发明专利]复合介质陶瓷及其制备方法和微波滤波器

说明书

本申请公开了一种复合介质陶瓷及其制备方法和微波滤波器。本申请复合介质陶瓷包括介质陶瓷本体，在介质陶瓷本体的表面结合有Ag层，且由介质陶瓷本体至Ag层外表面的方向，Ag层的密度呈梯度增加。本申请微波滤波器为本申请复合介质陶瓷。本申请复合介质陶瓷和微波滤波器所含Ag层与介质陶瓷本体之间应力小，结合强度高，具有低损耗特性，且成本低。本申请复合介质陶瓷的制备方法能有效保证了制备的复合介质陶瓷结构和低损耗以及电磁等性能稳定。

技术领域

本申请属于电子材料技术领域，具体涉及一种复合介质陶瓷及其制备方法和微波滤波器。

背景技术

随着5G技术的迅速发展，对于电子器件的小型化、轻量化以及多功能化的要求越来越高。在物联网、卫星通信、可穿戴设备、电子医疗设备等领域，对于微波器件的性能和可靠性提出了更高的要求。微波滤波器是目前通信基站中收发信号时处理信号的关键器件，其性能改善决定了通信质量的提升和通信技术的发展方向。

目前，随着通信频率的提高，滤波器的小型化是基站发展的关键技术之一，高性能的微波介质陶瓷是实现滤波器小型化的关键材料。在陶瓷介质滤波器的制备过程中需要对介质陶瓷进行金属化，金属层的性能会直接影响介质滤波器的Q值、可靠性等关键性能。

目前对介质陶瓷表面进行金属化的方法主要有喷银法、丝网印刷法、电镀法、真空蒸镀法、磁控溅射法等，通常使用的金属电极材料包括Ni、Cu、Ag等，而银的导电能力强，热稳定性能好，与焊锡的润湿性较好，因此目前普遍采用金属银作为介质陶瓷表面的金属化层。但是现有的在介质陶瓷表面进行金属化的方法存在不足。

如当陶瓷介质表面金属化采用喷银或丝网印刷法时，由于银浆配方、丝网印刷参数和烧结工艺存在一定差异性，容易导致陶瓷介质表面银层不够光滑，银浆中的有机载体导致膜层导电率降低，银层易出现起皮、起泡、针孔等现象，喷银工艺对于银浆的浪费现象严重，银浆回收成本高。真空蒸镀法、电镀法制备的银层与陶瓷介质结合力较差，且电镀液的污染严重。磁控溅射法往往需要沉积多层Cr、WC、Mo、Cu等过渡层或者连接层，制备工艺复杂，并且需要采用多个溅射靶材联动，成本较高。

因此，研究新型环保、成本可控且高质量的金属化工艺对于陶瓷介质的发展具有非常重要的意义。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种复合介质陶瓷及其制备方法，以解决现有在介质陶瓷表面金属化工艺导致金属层与介质陶瓷之间的结合力低、成本高等技术问题。

本申请的另一目的在于提供一种微波滤波器，以解决现有微波滤波器所含金属层由于与介质陶瓷结合力差导致的微波滤波器相关性能不稳定的技术问题。

为了实现上述申请目的，本申请的一方面，提供了一种复合介质陶瓷。本申请复合介质陶瓷包括介质陶瓷本体，在介质陶瓷本体的表面结合有Ag层，且由介质陶瓷本体至Ag层外表面的方向，Ag层的密度呈梯度增加。

进一步地，Ag层的密度范围为7.5～10.1g/cm³。

进一步地，Ag层的厚度为3～6μm。

进一步地，介质陶瓷本体为微波介质陶瓷体。

本申请复合介质陶瓷表面所含Ag层的密度由内至外表面呈梯度分布，因此，靠近介质陶瓷本体的Ag层具有相对疏松结构，从而能够有效释放并降低Ag层与介质陶瓷本体界面之间的应力，且能够缓解本申请复合介质陶瓷在使用过程中产生的热应力或机械应力，显著提高Ag层与介质陶瓷本体之间的结合强度，且避免额外增设过渡层。而且由内至外表面密度梯度增加的Ag层具有高表面质量，并赋予复合介质陶瓷低损耗特性，且成本低。

本申请的另一方面，提供了一种复合介质陶瓷的制备方法。本申请复合介质陶瓷的制备方法包括如下步骤：

提供介质陶瓷本体；