CN112531306A - 介质陶瓷组件、介质陶瓷通信电子元器件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种介质陶瓷组件、介质陶瓷通信电子元器件及其制造方法，该介质陶瓷组件应用于介质陶瓷通信电子元器件，包括至少两个介质陶瓷块；至少两个介质陶瓷块层叠设置；在各个介质陶瓷块的外表面均包覆有金属导电层；相邻两个介质陶瓷块的金属导电层的相互面对的相对面上均印刷有粘稠浆料层，粘稠浆料层包括金属粉、玻璃相和有机添加剂，相邻两个介质陶瓷块的金属导电层上的粘稠浆料层相互贴合；相邻两个介质陶瓷块的金属导电层相互焊接。本发明缓解了现有技术用介质陶瓷块制造滤波器、合路器以及双工器时，银镀层不耐焊接热，焊接时易从介质块表面脱离，且极易被焊锡腐蚀，更不利于多次承受焊接热的技术问题。

Description

介质陶瓷组件、介质陶瓷通信电子元器件及其制造方法

技术领域

本发明涉及电子元器件及其加工制造技术领域，尤其是涉及一种介质陶瓷组件、介质陶瓷通信电子元器件及其制造方法。

背景技术

5G基站建设正向着小型化、轻量化和高集成化发展；一般的通信基站有基带处理单元，射频处理单元，天馈系统三大部分组成，滤波器、合路器、双工器作为射频器件重要组成部分，承担了帮助基站选频的重任。

介质陶瓷滤波器、合路器、双工器作为选频装置是由金属腔体滤波器演变而来。传统金属腔体滤波器，中间为空气介质，金属材料作为边缘结构支撑，同时金属材料边缘的切向电场为零产生静电屏蔽，不同频率的电磁波在腔体滤波器中形成驻波振荡，达到滤波器谐振频率的电磁波得以保留，其余频率的电磁波则在振荡中耗散掉，达到选频的效果；此种方式的滤波器有较高的Q值，Q值代表的是品质因数，定义Q＝中心频率÷滤波器带宽，Q值较高，增益较大，但是滤波器体积及重量较大，不利于安装和运输。随着通信系统的发展，要求滤波器具有低插损，高抑制，承受功率大，温度漂移小，小型化等特点。因此用高介电常数介质陶瓷材料替代空气部分，起传导电磁波和结构支撑作用，同时在介质陶瓷块表面做金属化起电磁屏蔽作用，这样能显著减小滤波器、合路器以及双工器的体积和成本。

现有技术中，在用介质陶瓷块制造滤波器、合路器以及双工器时，采用镀银工艺在介质陶瓷块表面先镀一层银，然后采用焊锡膏将介质陶瓷块焊接在一起，再采用焊锡膏将焊接在一起的介质陶瓷块与PCB焊接在一起的方式，该种工艺技术至少存在以下缺陷：一，在介质陶瓷块表面镀银，此以银为材质的镀层，无玻璃相对银镀层进行保护，且没有通过玻璃相与介质陶瓷本身的玻璃相耦合，所以此银镀层不耐焊接热，焊接时易从介质块表面脱离；二，此以银为材质的镀层，无玻璃相对银镀层进行保护，极易被焊锡腐蚀，更不利于多次承受焊接热。

发明内容

本发明的目的在于提供一种介质陶瓷组件、介质陶瓷通信电子元器件及其制造方法，以缓解现有技术中用介质陶瓷块制造滤波器、合路器以及双工器时，银镀层不耐焊接热，焊接时易从介质块表面脱离，且银镀层极易被焊锡腐蚀，更不利于多次承受焊接热的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种介质陶瓷组件，应用于介质陶瓷通信电子元器件，所述介质陶瓷组件包括至少两个介质陶瓷块；

至少两个所述介质陶瓷块层叠设置；

在各个所述介质陶瓷块的外表面均包覆有金属导电层；

相邻两个所述介质陶瓷块的金属导电层的相互面对的相对面上均印刷有粘稠浆料层，所述粘稠浆料层包括金属粉、玻璃相和有机添加剂，相邻两个所述介质陶瓷块的金属导电层上的粘稠浆料层相互贴合；

相邻两个所述介质陶瓷块的金属导电层相互焊接。

在本实施例的可选实施方式中，所述金属导电层包括金属粉、玻璃相和有机添加剂。

在本实施例的可选实施方式中，所述玻璃相包括三氧化二铋和/或二氧化硅和/或氧化铜。

在本实施例的可选实施方式中，所述金属粉包括银粉；或者，所述金属粉包括铜粉；或者，所述金属粉包括银粉和钯粉；或者，所述金属粉还包括银粉、钯粉和铂粉。

在本实施例的可选实施方式中，所述粘稠浆料层的粘度为10000mPa·s～60000mPa·s。

在本实施例的可选实施方式中，粘稠浆料分散印刷于所述金属导电层形成所述粘稠浆料层，且所述粘稠浆料层的印刷区域边缘轮廓呈圆形或正方形或长方形。

第二方面，本发明实施例提供一种介质陶瓷通信电子元器件，包括前述实施方式中任一项所述的介质陶瓷组件。

第三方面，本发明实施例提供一种介质陶瓷通信电子元器件的制造方法，用于制造第二方面提供的介质陶瓷通信电子元器件，该介质陶瓷通信电子元器件的制造方法包括制作介质陶瓷组件；

具体地，所述制作介质陶瓷组件包括：

在外表面覆盖有金属导电层的介质陶瓷块的金属导电层上印刷粘稠浆料形成粘稠浆料层；

将印刷有所述粘稠浆料层的介质陶瓷块在120℃～250℃的温度下进行烘干；

将在120℃～250℃的温度下进行烘干后的所述介质陶瓷块在450℃～650℃的温度下进行排胶；

将相邻两个介质陶瓷块的粘稠浆料层相互贴合，以使至少两个介质陶瓷块层叠贴合，得到介质陶瓷块层叠结构；

以及将得到的介质陶瓷块层叠结构在650℃～930℃的温度下进行高温烧渗焊接，得到介质陶瓷组件。

本实施例的可选实施方式中，所述制作介质陶瓷组件还包括在外表面覆盖有金属导电层的介质陶瓷块的金属导电层上印刷粘稠浆料形成粘稠浆料层的步骤之前的：在各个介质陶瓷块的外表面覆盖金属导电层。

本实施例的可选实施方式中，所述在各个介质陶瓷块的外表面覆盖金属导电层的步骤包括：

将金属导电浆料覆盖在介质陶瓷块的外表面；

将覆盖有金属导电浆料的介质陶瓷块在120℃～250℃温度下烘干；

以及将经烘干的覆盖有金属导电浆料的介质陶瓷块在650℃～930℃的温度下进行高温烧渗，以使金属导电浆料烧渗于介质陶瓷块外表面形成金属导电层。

本发明实施例能够实现如下有益效果：

第一方面，本发明实施例提供一种介质陶瓷组件，该介质陶瓷组件应用于介质陶瓷通信电子元器件，具体地，该介质陶瓷组件包括至少两个介质陶瓷块；至少两个介质陶瓷块层叠设置；在各个介质陶瓷块的外表面均包覆有金属导电层；相邻两个介质陶瓷块的金属导电层的相互面对的相对面上均印刷有粘稠浆料层，粘稠浆料层包括金属粉、玻璃相和有机添加剂，相邻两个介质陶瓷块的金属导电层上的粘稠浆料层相互贴合；相邻两个介质陶瓷块的金属导电层相互焊接。

在本发明实施例中，通过设置上述包括有玻璃相的粘稠浆料层对相邻两个介质陶瓷块的金属导电层进行粘合，从而可在能够使介质陶瓷通信电子元器件具有较高Q值的基础上，进一步地，通过粘稠浆料层中的玻璃相对金属导电层进行保护，避免焊接时金属导电层从介质陶瓷块表面脱离，同时，通过粘稠浆料层中的玻璃相对金属导电层进行保护，减轻金属导电层被焊锡腐蚀的程度甚至可完全避免金属导电层被焊锡腐蚀，有利于金属导电层多次承受焊接热，相邻介质陶瓷块的金属导电层相互焊接后不易开焊分离；粘稠浆料层中的金属粉起到导电功能。

其中，Q值代表的是品质因数，定义Q＝中心频率÷滤波器带宽，Q值较高，增益较大；介质陶瓷通信电子元器件包括但不限于介质陶瓷滤波器、合路器以及双工器等。

综上，本发明实施例至少缓解了现有技术中用介质陶瓷块制造滤波器、合路器以及双工器时，银镀层不耐焊接热，焊接时易从介质块表面脱离，且银镀层极易被焊锡腐蚀，更不利于多次承受焊接热的技术问题。

另外，本发明实施例的第二方面还提供一种介质陶瓷通信电子元器件，包括前述第一方面提供的介质陶瓷组件；由于本发明实施例提供的介质陶瓷通信电子元器件包括第一方面提供的介质陶瓷组件，因而，本发明实施例提供的介质陶瓷通信电子元器件能够达到第一方面提供的介质陶瓷组件能够达到的所有有益效果。

另外，本发明实施例的第三方面还提供一种介质陶瓷通信电子元器件的制造方法，用于制造前述第二方面提供的介质陶瓷通信电子元器件，该方法的具体实施步骤详见本说明书具体实施方式部分。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的介质陶瓷组件的整体结构截面图。

图标：1-介质陶瓷块；2-金属导电层；3-粘稠浆料层。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例提供一种介质陶瓷组件，该介质陶瓷组件应用于介质陶瓷通信电子元器件，具体地，参照图1，该介质陶瓷组件包括至少两个介质陶瓷块1；至少两个介质陶瓷块1层叠设置；在各个介质陶瓷块1的外表面均包覆有金属导电层2；相邻两个介质陶瓷块1的金属导电层2的相互面对的相对面上均印刷有粘稠浆料层3，粘稠浆料层3包括金属粉、玻璃相和有机添加剂，相邻两个介质陶瓷块1的金属导电层2上的粘稠浆料层3相互贴合；相邻两个介质陶瓷块1的金属导电层2相互焊接。

本实施例中，通过设置上述包括有玻璃相的粘稠浆料层3对相邻两个介质陶瓷块1的金属导电层2进行粘合，从而可在能够使介质陶瓷通信电子元器件具有较高Q值的基础上，进一步地，通过粘稠浆料层3中的玻璃相对金属导电层2进行保护，避免焊接时金属导电层2从介质陶瓷块1表面脱离，同时，通过粘稠浆料层3中的玻璃相对金属导电层2进行保护，减轻金属导电层2被焊锡腐蚀的程度甚至可完全避免金属导电层2被焊锡腐蚀，有利于金属导电层2多次承受焊接热，相邻介质陶瓷块1的金属导电层2相互焊接后不易开焊分离；粘稠浆料层3中的金属粉起到导电功能。

其中，Q值代表的是品质因数，定义Q＝中心频率÷滤波器带宽，Q值较高，增益较大；介质陶瓷通信电子元器件包括但不限于介质陶瓷滤波器、合路器以及双工器等。

综上，本发明实施例至少缓解了现有技术中用介质陶瓷块制造滤波器、合路器以及双工器时，银镀层不耐焊接热，焊接时易从介质块表面脱离，且银镀层极易被焊锡腐蚀，更不利于多次承受焊接热的技术问题。

本实施例中，粘稠浆料层3中金属粉、玻璃相和有机添加剂的具体组成比例不作具体限制；较佳地，金属导电层2也可包括金属粉、玻璃相和有机添加剂；本实施例中，上述玻璃相可以但不限于包括三氧化二铋和/或二氧化硅和/或氧化铜，其中，“和/或”表示，玻璃相包括三氧化二铋、二氧化硅和氧化铜中的任意一种或任意两种或三种同时包括；本实施例中，上述金属粉包括银粉；或者，金属粉包括铜粉；或者，金属粉包括银粉和钯粉；或者，金属粉还包括银粉、钯粉和铂粉，其中，对于金属粉包括的物质的具体分配比例不作限制；本实施例中，有机添加剂的具体类型可以但不限于包括常用增稠剂、絮凝剂等；本实施例中，较为优选地，粘稠浆料层3的粘度为10000mPa·s～60000mPa·s。

本实施例中，较佳地，粘稠浆料分散印刷于金属导电层2形成粘稠浆料层3，且粘稠浆料层3的印刷区域边缘轮廓可以但不限于呈圆形或正方形或长方形。

实施例二

本实施例提供一种介质陶瓷通信电子元器件，该介质陶瓷通信电子元器件包括实施例一中任一可选实施方式提供的介质陶瓷组件。

由于本实施例提供的介质陶瓷通信电子元器件包括实施例一中描述的介质陶瓷组件，因而，本实施例提供的介质陶瓷通信电子元器件能够达到实施例一中介质陶瓷组件能够达到的所有有益效果，其具体结构和能够达到的效果可参考实施例一中各可选或优选的实施方式获得。

实施例三

本发明实施例提供一种介质陶瓷通信电子元器件的制造方法，用于制造第二方面提供的介质陶瓷通信电子元器件，该介质陶瓷通信电子元器件的制造方法包括制作介质陶瓷组件。

具体地，制作介质陶瓷组件包括：在外表面覆盖有金属导电层2的介质陶瓷块1的金属导电层2上印刷粘稠浆料形成粘稠浆料层3，其具体印刷方式包括但不限于丝网印刷；将印刷有所述粘稠浆料层3的介质陶瓷块1在120℃～250℃的温度下进行烘干；将在120℃～250℃的温度下进行烘干后的所述介质陶瓷块1在450℃～650℃的温度下进行排胶；将相邻两个介质陶瓷块1的粘稠浆料层3相互贴合，以使至少两个介质陶瓷块1层叠贴合，得到介质陶瓷块层叠结构；以及将得到的介质陶瓷块层叠结构在650℃～930℃的温度下进行高温烧渗焊接，得到介质陶瓷组件。

其中，将相邻两个介质陶瓷块1的粘稠浆料层3相互贴合，以使至少两个介质陶瓷块1层叠贴合，得到介质陶瓷块层叠结构的步骤，可在将印刷有所述粘稠浆料层3的介质陶瓷块1在120℃～250℃的温度下进行烘干的步骤之前进行；

或者，将相邻两个介质陶瓷块1的粘稠浆料层3相互贴合，以使至少两个介质陶瓷块1层叠贴合，得到介质陶瓷块层叠结构的步骤，在将印刷有所述粘稠浆料层3的介质陶瓷块1在120℃～250℃的温度下进行烘干的步骤之后以及将在120℃～250℃的温度下进行烘干后的所述介质陶瓷块1在450℃～650℃的温度下进行排胶的步骤之前进行；

或者，将相邻两个介质陶瓷块1的粘稠浆料层3相互贴合，以使至少两个介质陶瓷块1层叠贴合，得到介质陶瓷块层叠结构的步骤，在将在120℃～250℃的温度下进行烘干后的所述介质陶瓷块1在450℃～650℃的温度下进行排胶的步骤之后进行。

本实施例中，上述制作介质陶瓷组件的步骤还可以包括在外表面覆盖有金属导电层2的介质陶瓷块1的金属导电层2上印刷粘稠浆料形成粘稠浆料层3的步骤之前的：在各个介质陶瓷块1的外表面覆盖金属导电层2的步骤。

本实施例中，上述在各个介质陶瓷块1的外表面覆盖金属导电层2的步骤包括：将金属导电浆料覆盖在介质陶瓷块1的外表面；将覆盖有金属导电浆料的介质陶瓷块1在120℃～250℃温度下烘干；以及将经烘干的覆盖有金属导电浆料的介质陶瓷块1在650℃～930℃，优选800℃的温度下进行高温烧渗，以使金属导电浆料烧渗于介质陶瓷块1外表面形成金属导电层2。

其中，将金属导电浆料覆盖在介质陶瓷块1的外表面的具体覆盖操作方式可以但不限于采用将金属导电浆料喷射于介质陶瓷块1、将金属导电浆料通过丝网印刷于介质陶瓷块、将介质陶瓷块1浸入金属导电浆料等方法；覆盖的金属导电浆料的粘度可以但不限于采用700mPa·s～900mPa·s，优选760mPa·s，覆盖厚度较为优选地设置为大于等于3μm。

最后应说明的是：

1.本说明书中涉及到较低温度～较高温度的范围的部分，指包括最低温度端值和最高温度端值的温度范围。

2.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可；本说明书中的以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种介质陶瓷组件，应用于介质陶瓷通信电子元器件，其特征在于，所述介质陶瓷组件包括至少两个介质陶瓷块(1)；

至少两个所述介质陶瓷块(1)层叠设置；

在各个所述介质陶瓷块(1)的外表面均包覆有金属导电层(2)；

相邻两个所述介质陶瓷块(1)的金属导电层(2)的相互面对的相对面上均印刷有粘稠浆料层(3)，所述粘稠浆料层(3)包括金属粉、玻璃相和有机添加剂，相邻两个所述介质陶瓷块(1)的金属导电层(2)上的粘稠浆料层(3)相互贴合；

相邻两个所述介质陶瓷块(1)的金属导电层(2)相互焊接。

2.根据权利要求1所述的介质陶瓷组件，其特征在于，所述金属导电层(2)包括金属粉、玻璃相和有机添加剂。

3.根据权利要求1或2所述的介质陶瓷组件，其特征在于，所述玻璃相包括三氧化二铋和/或二氧化硅和/或氧化铜。

4.根据权利要求1或2所述的介质陶瓷组件，其特征在于，

所述金属粉包括银粉；

或者，所述金属粉包括铜粉；

或者，所述金属粉包括银粉和钯粉；

或者，所述金属粉还包括银粉、钯粉和铂粉。

5.根据权利要求1所述的介质陶瓷组件，其特征在于，所述粘稠浆料层(3)的粘度为10000mPa·s～60000mPa·s。

6.根据权利要求1所述的介质陶瓷组件，其特征在于，粘稠浆料分散印刷于所述金属导电层(2)形成所述粘稠浆料层(3)，且所述粘稠浆料层(3)的印刷区域边缘轮廓呈圆形或正方形或长方形。

7.一种介质陶瓷通信电子元器件，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的介质陶瓷组件。

8.一种介质陶瓷通信电子元器件的制造方法，用于制造权利要求7中所述的介质陶瓷通信电子元器件，其特征在于，包括制作介质陶瓷组件，所述制作介质陶瓷组件包括：

在外表面覆盖有金属导电层(2)的介质陶瓷块(1)的金属导电层(2)上印刷粘稠浆料形成粘稠浆料层(3)；

将印刷有所述粘稠浆料层(3)的介质陶瓷块(1)在120℃～250℃的温度下进行烘干；

将在120℃～250℃的温度下进行烘干后的所述介质陶瓷块(1)在450℃～650℃的温度下进行排胶；

将相邻两个介质陶瓷块(1)的粘稠浆料层(3)相互贴合，以使至少两个介质陶瓷块(1)层叠贴合，得到介质陶瓷块层叠结构；

以及将得到的介质陶瓷块层叠结构在650℃～930℃的温度下进行高温烧渗焊接，得到介质陶瓷组件。

9.根据权利要求8所述的介质陶瓷通信电子元器件的制造方法，其特征在于，所述制作介质陶瓷组件还包括在外表面覆盖有金属导电层(2)的介质陶瓷块(1)的金属导电层(2)上印刷粘稠浆料形成粘稠浆料层(3)的步骤之前的：

在各个介质陶瓷块(1)的外表面覆盖金属导电层(2)。

10.根据权利要求9所述的介质陶瓷通信电子元器件的制造方法，其特征在于，所述在各个介质陶瓷块(1)的外表面覆盖金属导电层(2)的步骤包括：

将金属导电浆料覆盖在介质陶瓷块(1)的外表面；

将覆盖有金属导电浆料的介质陶瓷块(1)在120℃～250℃温度下烘干；

以及将经烘干的覆盖有金属导电浆料的介质陶瓷块(1)在650℃～930℃的温度下进行高温烧渗，以使金属导电浆料烧渗于介质陶瓷块(1)外表面形成金属导电层(2)。

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