CN107197598A - 一种低pim高性能微波高频复合陶瓷基板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板的制备方法，包括以下步骤：制作微波高频陶瓷绝缘介质材料层；制作低PIM陶瓷粘结片；选取亚光铜箔层，绝缘介质材料层，低PIM陶瓷粘结片，将亚光铜箔分别设置在绝缘介质材料层的上方和下方，中间用低PIM陶瓷粘结片间隔并粘结，最后经高温环境带压加工压制成型。该方法得到的陶瓷基板具有PIM值低，互调干扰小，信号仿真优良，且具有优良的机械强度、耐应力松弛、耐蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性的特点。

Description

一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板的制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷电路基板领域，特别涉及一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板的制备方法。
背景技术
无源器件弱非线性3阶或者高阶PIM混频产物落入正常电路系统中的所致的无源互调问题是困扰射频微波通信系统的有害因素之一。无源互调问题早期主要对环行器、波导、同轴连接器、双工器、衰减器和天线等大功率微波器件产生干扰。随着印刷电路板被越来越广泛地应用于微波电路领域研发平板型集成射频前端，信号功率增大使得PCB基板自身的PIM问题成为阻碍高性能射频电路天线发展的一个拦路虎。目前，电子通信技术向更快传输速度、更大传输容量、更高的集成度发展，现代微波通信电路中大功率多通道发射机、更灵敏的接收机、共用天线、复杂调制信号和密集的通讯频带都对PCB电路设计和制造中的功率容量及PIM指标提出了比传统PCB基板更高的性能要求。低PIM高性能微波高频电路基板成为这个领域的基础和关键技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板的制备方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
本发明提供的一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制作微波高频陶瓷绝缘介质材料层：采用聚四氟乙烯粉末和低温共烧陶瓷粉末按一定比例结合介质层厚度要求进行混合，经球磨机球磨一段时间形成基板介质材料，然后将基板介质材料置于模具中经高温压合形成基板介质材料层；
S2、制作低PIM陶瓷粘结片：选取低温陶瓷片放入聚四氟乙烯分散液内经浸胶机进行预浸渍，然后高温烧结后制得陶瓷粘结片；
S3、制作低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板：选取亚光铜箔层，绝缘介质材料层，低PIM陶瓷粘结片，将亚光铜箔分别设置在绝缘介质材料层的上方和下方，中间用低PIM陶瓷粘结片间隔并粘结，最后经高温环境带压加工压制成型。
在一些实施方式中，步骤S1中聚四氟乙烯粉末和低温共烧陶瓷粉末的比例为6:1-1:3。
在一些实施方式中，球磨机球磨时间为25-35h。
在一些实施方式中，高温压合成形的温度为300～320℃。
在一些实施方式中，步骤S2中所述低温陶瓷片的厚度小于8.5μm。
在一些实施方式中，步骤S2中高温烧结温度为300～320℃。
在一些实施方式中，所述步骤S3中的所述的亚光铜箔表面粗糙度小于0.1μm，厚度为35μm-280μm。
在一些实施方式中，步骤S3的高温环境为310±10℃。
有益效果：本发明使用聚四氟乙烯粉和低温共烧陶瓷粉混合，经球磨机球磨后制作的微波高频陶瓷绝缘介质材料层，具有PIM值低，互调干扰小，信号仿真优良，且具有优良的机械强度、耐应力松弛、耐蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性。采用表面粗糙度小于0.1μm的亚光铜箔，则可以有效降低信号传输过程的阻力，减少谐波和组合频率分量的产生量。
附图说明
图1为本发明一实施方式中一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明进行进一步详细的说明。
如图1所示，
实施案例1：
A1、制作微波高频陶瓷绝缘介质材料层1，采用聚四氟乙烯粉和低温共烧陶瓷粉按1:1进行混合，经球磨机球磨25h形成介质材料，然后将介质材料置于模具中经300～320℃高温压合形成微波高频陶瓷绝缘介质材料层1；
A2、制作低PIM陶瓷粘结片2，选取厚度8.4μm的低温陶瓷片放入聚四氟乙烯分散液内经浸胶机进行预浸渍，然后在300～320℃高温烧结后制得低PIM陶瓷粘结片2；
A3、制作低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板，选取表面粗糙度为0.09μm、厚度为35μm的亚光铜箔3，将亚光铜箔3分别设置在绝缘介质层1的上方和下方，中间用低PIM陶瓷粘结2片间隔并粘结，最后经310±10℃高温环境带压加工压制成型，得到长方体的陶瓷基板。
实施案例2：
B1、制作微波高频陶瓷绝缘介质材料层1，采用聚四氟乙烯粉和低温共烧陶瓷粉按1:3进行混合，经球磨机球磨35h形成介质材料，然后将介质材料置于模具中经300～320℃高温压合形成微波高频陶瓷绝缘介质材料层1；
B2、制作低PIM陶瓷粘结片2，选取厚度8μm的低温陶瓷片放入聚四氟乙烯分散液内经浸胶机进行预浸渍，然后在300～320℃高温烧结后制得低PIM陶瓷粘结片2；
B3、制作低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板，选取表面粗糙度为0.08μm、厚度为280μm的亚光铜箔3，将亚光铜箔3分别设置在绝缘介质层1的上方和下方，中间用低PIM陶瓷粘结片2间隔并粘结，最后经310±10℃高温环境带压加工压制成型，得到弧形曲体的陶瓷基板。
实施案例3：
C1、制作微波高频陶瓷绝缘介质材料层1，采用聚四氟乙烯粉和低温共烧陶瓷粉按3:7进行混合，经球磨机球磨30h形成介质材料，然后将介质材料置于模具中经300～320℃高温压合形成微波高频陶瓷绝缘介质材料层1；
C2、制作低PIM陶瓷粘结片2，选取厚度7.8μm的低温陶瓷片放入聚四氟乙烯分散液内经浸胶机进行预浸渍，然后在300～320℃高温烧结后制得低PIM陶瓷粘结片2；
C3、制作低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板，选取表面粗糙度为0.085μm、厚度为60μm的亚光铜箔3，将亚光铜箔3分别设置在绝缘介质层1的上方和下方，中间用低PIM陶瓷粘结片2间隔并粘结，最后经310±10℃高温环境带压加工压制成型，得到正方体的陶瓷基板。
本发明提供的实施方案中的一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板具有PIM值低，互调干扰小，信号仿真优良，且具有优良的机械强度、耐应力松弛、耐蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性的特点。
以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制作微波高频陶瓷绝缘介质材料层：采用聚四氟乙烯粉末和低温共烧陶瓷粉末按一定比例结合介质层厚度要求进行混合，经球磨机球磨一段时间形成基板介质材料，然后将基板介质材料置于模具中经高温压合形成基板介质材料层；
S2、制作低PIM陶瓷粘结片：选取低温陶瓷片放入聚四氟乙烯分散液内经浸胶机进行预浸渍，然后高温烧结后制得陶瓷粘结片；
S3、制作低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板：选取亚光铜箔层，绝缘介质材料层，低PIM陶瓷粘结片，将亚光铜箔分别设置在绝缘介质材料层的上方和下方，中间用低PIM陶瓷粘结片间隔并粘结，最后经高温环境带压加工压制成型。
2.根据权利要求1所述的一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中聚四氟乙烯粉末和低温共烧陶瓷粉末的比例为6:1-1:3。
3.根据权利要求1所述的一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述球磨机球磨时间为25-35h。
4.根据权利要求1所述的一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述高温压合成形的温度为300～320℃。
5.根据权利要求1所述的一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中所述低温陶瓷片的厚度小于8.5μm。
6.根据权利要求1所述的一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中高温烧结温度为300～320℃。
7.根据权利要求1所述的一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的所述的亚光铜箔表面粗糙度小于0.1μm，厚度为35μm-280μm。
8.根据权利要求1所述的一种低PIM高性能微波高频复合陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述步骤S3的高温环境为310±10℃。
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