Li基LTCC介電陶瓷材料及微波器件研究.pdf

1、近年來，隨著移動(dòng)通信的高速發(fā)展，通信基站的需求和性能也不斷提高。對(duì)于應(yīng)用于通信基站的中高介陶瓷材料提供了新的機(jī)遇，中高介陶瓷對(duì)于微波器件小型化，集成化，低損耗化提供了方向。因此研究具有高度集成化，高度穩(wěn)定性的LTCC陶瓷材料具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
　　Li2ZnTi3O8是一種介電常數(shù)在25左右具有良好的微波介電性能，溫度穩(wěn)定性好的陶瓷，但是它的突出缺點(diǎn)是燒結(jié)溫度過高，燒結(jié)溫度為1200℃，為了讓它應(yīng)用于LTCC生產(chǎn)，必須降低其燒結(jié)

2、溫度，使其能在900℃左右燒結(jié)并不顯著降低其微波性能。為了研究 Li2 ZnTi3O8在低溫下的燒結(jié)特性和微波介電性能，本文采用了三種玻璃對(duì)其進(jìn)行降燒，分別是LBSCA,BBSZ和BBZ。通過對(duì)不同摻雜量分析物相組成、微觀結(jié)構(gòu)和微波介電性能，確定性能最好的一組。Li2ZnTi3O8+xwt％LB SCA(x=0.5~2.5)，當(dāng)x=1.5時(shí),陶瓷在900℃燒結(jié)3小時(shí)表現(xiàn)出微波性能最好，其微波性能為εr=23，Q×f=39762(f=8.

3、010GHz)，p=3.59 g/cm3，tf=13.75f ppm/℃。運(yùn)用上面同樣的方法，分別用玻璃 BBS Z和 BBZ摻雜，進(jìn)一步分析其降燒作用，當(dāng)x=0.5~2.0時(shí)，陶瓷材料呈現(xiàn)不同的性能。分別為當(dāng)摻雜x=0.5wt%BBS Z，陶瓷表現(xiàn)出最好的性能，其微波介電性能為εr?25.1，Q×f=32745(f=7.805GHz)，p=3.42 g/cm3，tf=14.8f ppm/℃。當(dāng)摻雜x=0.5 wt%BBZ，陶瓷表現(xiàn)出最

4、好的性能，其微波介電性能為：εr=20.01，Q×f=19673(f=8.370GHz)，p=3.38 g/cm3，tf=15.4f ppm/℃。最后為了滿足材料的諧振頻率溫度系數(shù)，采用TiO2和CaTiO3兩種正溫度系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，選用三組中性能最好的Li2 ZnTi3O8+1.5wt% LBSCA在900℃下燒結(jié)。分別加入3.5wt%TiO2和2wt%CaTiO3，調(diào)節(jié)后其性能分別為：tf=2.8f ppm/℃，Q×f=27854?和