CN100373505C - 中介电常数叠层微波介质陶瓷及其制备方法 - Google Patents

中介电常数叠层微波介质陶瓷及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100373505C
CN100373505C CNB2006100506273A CN200610050627A CN100373505C CN 100373505 C CN100373505 C CN 100373505C CN B2006100506273 A CNB2006100506273 A CN B2006100506273A CN 200610050627 A CN200610050627 A CN 200610050627A CN 100373505 C CN100373505 C CN 100373505C
Authority
CN
China
Prior art keywords
microwave
medium
dielectric constant
medium ceramic
microwave medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2006100506273A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1848304A (zh
Inventor
李雷
陈湘明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CNB2006100506273A priority Critical patent/CN100373505C/zh
Publication of CN1848304A publication Critical patent/CN1848304A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100373505C publication Critical patent/CN100373505C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开的中介电常数叠层微波介质陶瓷是由介电常数为30～45的微波介质陶瓷A和介电常数为75～90的微波介质陶瓷B构成的双层复合微波介质陶瓷，其通式为(1-x)A/xB，其中，x为体积百分率，0.2≤x≤0.75。本发明通过将两种性能不同的材料，用低损耗绝缘胶粘接成双层复合结构，利用微波介电性能随终端材料体积百分比单调、连续变化的特点，得到了具有高Qf值与近零谐振频率温度系数、介电常数可在42-80间连续变化的系列化中介电常数微波介质陶瓷。利用本发明提供的微波介质陶瓷，有利于微波基站中介质谐振器与滤波器等元器件的小型化和系列化，在工业上有着极大的价值。

Description

中介电常数叠层微波介质陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明涉及通讯系统中的介质谐振器、滤波器及振荡器等微波元器件用的微波介质陶瓷及其制备方法，尤其是中介电常数叠层微波介质陶瓷及其制备方法。
背景技术
中介电常数微波介质陶瓷被广泛应用于微波通讯的基站中，其基本性能要求为：介电常数ε＝30-80，谐振频率温度系数τf＝0±10ppm/℃，Qf值尽可能高。近年来，器件小型化的趋势使人们对高端中介电常数微波介质陶瓷(介电常数42-80)投入越来越多的关注。
另一方面，虽然目前已有0.42(La1/2Na1/2)TiO3-0.58Ca(Fe1/2Nb1/2)O3、Pb0.4Ca0.6[(Mg1/3Nb2/3)0.99Sn0.01]O3等介电常数介于42-80间、谐振频率温度系数介于±10ppm/℃间的高端中介电常数微波介质陶瓷，采用将两种材料混和的方法制备，但现有的介电常数为42-80的微波介质陶瓷存在Qf值一般较低(通常低于10,000GHz)、成份复杂等缺点。同时，已知此类材料的数量较少，在实际应用中难以实现系列化。
发明内容
本发明的目的是提供一种介电常数可在42-80之间连续变化、同时具有高Qf值与良好温度稳定性的系列化的中介电常数叠层微波介质陶瓷及其制备方法。
本发明的中介电常数叠层微波介质陶瓷是由介电常数为30～45的微波介质陶瓷A和介电常数为75～90的微波介质陶瓷B构成的双层复合微波介质陶瓷，其通式为(1-x)A/xB，其中，x为体积百分率，0.2≤x≤0.80。
本发明中，所说的微波介质陶瓷A为Ba2Ti9O20，微波介质陶瓷B为Ba1.85Sm4.1Ti9O26。或者可以是微波介质陶瓷A为Ba(Zn1/2Ta2/3)O3，微波介质陶瓷B为Ba(Nd0.9Bi0.1)2Ti4O12。
本发明的中介电常数叠层微波介质陶瓷按下述方法制备：将微波介质陶瓷A和微波介质陶瓷B用低损耗绝缘胶粘接而成。通常选用介电损耗0.01～0.025的绝缘胶粘接。并控制厚度为0.02mm，可以保证其对微波介电性能的影响在可接受的范围之内。
本发明的有益效果在于：
本发明通过将介电常数为30～45的微波介质陶瓷A和介电常数为75～90的微波介质陶瓷B，用低损耗绝缘胶粘接成双层复合结构，既突破了传统的将材料混和的制备方法，而且利用微波介电性能随终端材料体积百分比单调、连续变化的特点，得到了具有高Qf值与近零谐振频率温度系数、介电常数可在42-80间连续变化的系列化中介电常数微波介质陶瓷。利用本发明提供的微波介质陶瓷，有利于微波基站中介质谐振器与滤波器等元器件的小型化和系列化，在工业上有着极大的价值。
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明。
实施例1
发明的中介电常数叠层微波介质陶瓷由圆柱形的Ba2Ti9O20和相同直径的圆柱形的Ba1.85Sm4.1Ti9O26用介电损耗为0.02的绝缘胶粘接构成，绝缘胶厚度为0.02mm。并将其用(1-x)Ba2Ti9O20/xBa1.85Sm4.1Ti9O26表示。两终端材料的微波介电性能分别为：Ba2Ti9O20：εr，eff＝41.0，Qf＝46,800GHz，τf＝2.0ppm/℃；Ba1.85Sm4.1Ti9O26：εr，eff＝76.1，Qf＝12,800GHz，τf＝0.8ppm/℃。
表1为(1-x)Ba2Ti9O20/xBa1.85Sm4.1Ti9O26叠层陶瓷的微波介电性能。
表1
Ba<sub>1.85</sub>Sm<sub>4.1</sub>Ti<sub>9</sub>O<sub>26</sub>体积百分含量x ε<sub>r</sub> Qf(GHz) τ<sub>f</sub>(ppm/℃)
0.20 45.2 32,700 1.8
0.35 50.6 20,600 1.4
0.40 54.0 18,200 1.3
0.45 57.4 16,600 1.2
0.50 60.8 15,500 1.1
0.55 64.0 14,800 1.0
0.60 66.8 14,200 1.0
0.65 69.4 13,800 0.9
0.80 73.8 13,100 0.9
由表1知，Ba1.85Sm4.1Ti9O26的体积百分含量在0.2-0.80的范围内时，叠层陶瓷的介电常数介于42和80之间，相应的其它性能为：Qf＝13,100-32,700GHz，τf＝0.9-1.8ppm/℃。这满足对高端中介电常数微波介质陶瓷的性能要求。
表2为绝缘胶的引入对(1-x)Ba2Ti9O20/xBa1.85Sm4.1Ti9O26叠层陶瓷微波介电性能的影响。
表2
Ba<sub>1.85</sub>Sm<sub>4.1</sub>Ti<sub>9</sub>O<sub>26</sub>体积百分含量x Δε<sub>r</sub> ΔQf(GHz) Δτ<sub>f</sub>(10<sup>-3</sup>ppm/℃)
0.20 -0.4 -410 2
0.35 -0.4 -400 1
0.40 -0.4 -400 -1
0.45 -0.4 -300 -2
0.50 -0.4 -300 -3
0.55 -0.4 -200 -3
0.60 -0.4 -200 -2
0.65 -0.3 -200 -2
0.75 -0.3 -180 -2
由表2知，Ba1.85Sm4.1Ti9O26体积百分含量在0.20-0.80的范围内时(对应的介电常数介于42-80之间)，绝缘胶的引入对等效介电常数、Qf值及谐振频率温度系数的影响都是比较小的。因此，用绝缘胶粘接分离材料的方法是适于实际应用的。
实施例2
发明的中介电常数叠层微波介质陶瓷由圆柱形的Ba(Zn1/2Ta2/3)O3和相同直径的圆柱形的Ba(Nd0.9Bi0.1)2Ti4O12用介电损耗为0.02的绝缘胶粘接构成，绝缘胶厚度为0.02mm。并将其用(1-x)Ba(Zn1/2Ta2/3)O3/xBa(Nd0.9Bi0.1)2Ti4O12表示。两终端材料的微波介电性能分别为：Ba(Zn1/2Ta2/3)O3：εr，eff＝30，Qf＝100,000GHz，τf＝1ppm/℃；Ba(Nd0.9Bi0.1)2Ti4O12：εr，eff＝90，Qf＝6,000GHz，τf＝3ppm/℃。
表3为(1-x)Ba(Zn1/2Ta2/3)O3/xBa(Nd0.9Bi0.1)2Ti4O12叠层陶瓷的微波介电性能。
表3
Ba(Nd<sub>0.9</sub>Bi<sub>0.1</sub>)<sub>2</sub>Ti<sub>4</sub>O<sub>12</sub>体积百分含量x ε<sub>r</sub> Qf(GHz) τ<sub>f</sub>(ppm/℃)
0.20 42.2 66,700 1.2
0.35 51.5 52,600 1.4
0.40 54.3 48,200 1.5
0.45 57.7 36,600 1.6
0.50 60.3 26,500 1.8
0.55 63.6 22,800 2.0
0.60 66.3 21,200 2.4
0.65 68.7 20,500 2.6
0.80 79.1 18,100 2.8
由表3知，Ba(Nd0.9Bi0.1)2Ti4O12的体积百分含量在0.2-0.80的范围内时，叠层陶瓷的介电常数介于42和80之间，相应的其它性能为：Qf＝18,100-66,700GHz，τf＝1.2-2.8ppm/℃。这满足对高端中介电常数微波介质陶瓷的性能要求。

Claims (2)

1.中介电常数叠层微波介质陶瓷，其特征是由介电常数为30～45的微波介质陶瓷A和介电常数为75～90的微波介质陶瓷B构成的双层复合微波介质陶瓷，其通式为(1-x)A/xB，其中，x为体积百分率，0.2≤x≤0.8，上述的微波介质陶瓷A为Ba2Ti9O20或Ba(Zn1/2Ta2/3)O3，微波介质陶瓷B为Ba1.85Sm4.1Ti9O26或Ba(Nd0.9Bi0.1)2Ti4O12。
2.权利要求1所述的中介电常数叠层微波介质陶瓷的制备方法，其特征是将微波介质陶瓷A和微波介质陶瓷B用低损耗绝缘胶粘接而成。
CNB2006100506273A 2006-05-08 2006-05-08 中介电常数叠层微波介质陶瓷及其制备方法 Expired - Fee Related CN100373505C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100506273A CN100373505C (zh) 2006-05-08 2006-05-08 中介电常数叠层微波介质陶瓷及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100506273A CN100373505C (zh) 2006-05-08 2006-05-08 中介电常数叠层微波介质陶瓷及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1848304A CN1848304A (zh) 2006-10-18
CN100373505C true CN100373505C (zh) 2008-03-05

Family

ID=37077817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006100506273A Expired - Fee Related CN100373505C (zh) 2006-05-08 2006-05-08 中介电常数叠层微波介质陶瓷及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100373505C (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008057721A1 (de) 2008-11-17 2010-05-20 Epcos Ag Keramischer Werkstoff, Verfahren zur Herstellung des keramischen Werkstoffs und Bauelement mit dem keramischen Werkstoff
CN102531558A (zh) * 2011-12-31 2012-07-04 嘉兴佳利电子股份有限公司 一种低温烧结微波介质陶瓷材料及其制备方法
CN102794951A (zh) * 2012-08-03 2012-11-28 浙江大学 用于微波频段的低损耗高分子-陶瓷层状复合材料
CN102887702A (zh) * 2012-10-09 2013-01-23 天津大学 低温烧结锂锌钛系微波介质陶瓷及其制备方法
CN102964121B (zh) * 2012-12-11 2014-01-08 北京元六鸿远电子技术有限公司 具有ba温度特性的钛酸镁系微波介质材料及其制备方法
CN103214244A (zh) * 2013-04-27 2013-07-24 武汉虹信通信技术有限责任公司 一种微波介质陶瓷及其制备方法
CN103288438B (zh) * 2013-05-27 2015-01-28 华中科技大学 一种低温共烧陶瓷基板材料
CN103864414A (zh) * 2014-01-28 2014-06-18 江苏南瓷绝缘子股份有限公司 一种低介电常数的微波介质陶瓷及其制备方法
CN103864411B (zh) * 2014-04-08 2015-08-19 桂林理工大学 可低温烧结微波介电陶瓷LiTiPO5及其制备方法
CN103964847B (zh) * 2014-04-23 2015-10-07 天津大学 一种片式多层陶瓷电容器用低损耗微波介质陶瓷材料
CN104016670B (zh) * 2014-05-29 2015-10-28 西安交通大学 一种低温烧结温度稳定型微波介质陶瓷材料及其制备方法
CN104291805B (zh) * 2014-08-19 2016-07-27 陕西师范大学 一种钛铁铌酸铜铋巨介电陶瓷材料及其制备方法
CN104230338A (zh) * 2014-09-16 2014-12-24 张家港保税区灿勤科技有限公司 一种中介电常数超高q值微波介质陶瓷及其制备方法
CN104230339B (zh) * 2014-09-20 2016-04-06 桂林理工大学 可低温烧结的低介电常数微波介质陶瓷Bi2ZnW4O16
CN104609850B (zh) * 2015-01-22 2016-09-07 华中科技大学 一种低温共烧微波介质陶瓷基板材料及其制备方法
CN110511028B (zh) * 2019-09-03 2020-11-03 浙江大学 超低损耗微波介质陶瓷
CN113354413A (zh) * 2021-07-05 2021-09-07 清华大学 一种层状中高介电常数低损耗微波介质陶瓷及其制备方法
CN114295680B (zh) * 2021-11-15 2023-11-14 天津大学 一种计算双层陶瓷调谐率的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1154562A (zh) * 1995-12-20 1997-07-16 株式会社村田制作所 叠层陶瓷电容器
CN1389432A (zh) * 2001-06-01 2003-01-08 天津大学 微波多层陶瓷电容器的介质及其制造方法
US20040211506A1 (en) * 2002-06-04 2004-10-28 Wang Carl Baasun Tape composition and process for internally constrained sintering of low temperature co-fired ceramic
US20050008874A1 (en) * 2003-01-30 2005-01-13 Wang Carl B. Process for the constrained sintering of asymmetrically configured dielectric layers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1154562A (zh) * 1995-12-20 1997-07-16 株式会社村田制作所 叠层陶瓷电容器
CN1389432A (zh) * 2001-06-01 2003-01-08 天津大学 微波多层陶瓷电容器的介质及其制造方法
US20040211506A1 (en) * 2002-06-04 2004-10-28 Wang Carl Baasun Tape composition and process for internally constrained sintering of low temperature co-fired ceramic
US20050008874A1 (en) * 2003-01-30 2005-01-13 Wang Carl B. Process for the constrained sintering of asymmetrically configured dielectric layers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
微波介质陶瓷粉末的湿化学合成. 徐业彬；陈湘明.压电与声光，第21卷第4期. 1999 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1848304A (zh) 2006-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100373505C (zh) 中介电常数叠层微波介质陶瓷及其制备方法
KR101586137B1 (ko) 유전체 자기 조성물, 전자 부품 및 복합 전자 부품
DE10002812C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines dielektrischen Glas-Keramikkörpers, der bei niedrigen Temperaturen sinterfähig ist
CN101870584B (zh) 一种钼基超低温烧结微波介质陶瓷材料的制备方法
CN102381874B (zh) 一种低温共烧微波介质陶瓷材料及其制备方法
US20090260861A1 (en) Polycrystalline, magnetic ceramic material, microwave magnetic device, and non-reciprocal circuit device comprising such microwave magnetic device
CN102674829B (zh) 低温共烧锂镁钛微波介质陶瓷材料及其制备方法
CN101786866B (zh) 一种抗还原性铜内电极高频低温烧结陶瓷介质材料
WO2009041166A1 (ja) セラミック多層基板
US20130196159A1 (en) Glass compositions, dielectric compositions and multilayer ceramic capacitor having high capacitance using the same
WO2017023452A1 (en) High-k ltcc dieletric compositions and devices
WO2010038890A1 (ja) 複合電子部品
CN103951425A (zh) 一种温度稳定型白钨矿结构微波介质陶瓷及其制备方法
US20030096692A1 (en) Dense lead-free glass ceramic for electronic devices
CN1331807C (zh) 一种高介电常数低温烧结微波介质陶瓷及其制备方法
CN101747036A (zh) 低温烧结超低温度变化率低频介质陶瓷及其制备方法
CN101723663A (zh) 低温烧结钙钛矿结构微波介质陶瓷及其制备方法
CN105503157B (zh) 温度稳定型低介电常数微波介电陶瓷Ba3Li2Ge2O8及其制备方法
CN101265097B (zh) 一种低温烧结的复合微波介质陶瓷及其制备方法
CN113754419A (zh) 一种硅基可低温烧结的低介高品质因数微波介质陶瓷的制备及应用
CN107010952A (zh) 一种镓酸盐超低介电常数微波介电陶瓷
CN102794951A (zh) 用于微波频段的低损耗高分子-陶瓷层状复合材料
Hsu et al. Multilayer low temperature co-fired M-type barium hexaferrites and BaO·(Nd1− xBix) 2O3· 4TiO2 dielectric ceramics
CN106966725A (zh) 一种含铟的钼酸盐超低介电常数微波介电陶瓷
TWI393693B (zh) 低溫共燒介電組合物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080305

Termination date: 20160508