[发明专利]一种微波介电玻璃陶瓷的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种玻璃陶瓷材料的制备工艺技术领域，特别是一种在热处理过程中可以有效控制材料温度特性的微波介电玻璃陶瓷的制备方法。

背景技术：

玻璃陶瓷尽管已被广泛应用于各种介电材料，但并不是一种理想的微波介电材料，其反映介电性质的三个指标都不太理想。首先，介电常数不大，一般不超过10。其次，介电损耗过大，Q值只有200～500。还有重要的一点，就是介电常数温度系数很高，不稳定。所以，实用的玻璃陶瓷作为微波介电材料的不多，目前还处于探讨和研究阶段。研究较多的是低介电常数的玻璃陶瓷基片材料，直接的目的是降低烧结温度，实现与集成线路的共烧，尤其是在多层基片的研发上。对这类材料的研究焦点集中在减少损耗即提高Q值方面以减少其发热，对于介电常数温度系数(温漂)要求不高。而对于电容器材料和谐振器材料，温漂却极为重要。一个谐振器的谐振频率温度系数为±10ppm/℃时。如果在夏天30℃时谐振频率是10GHz，那么在冬天-25℃是其频率将达到10.55GHz或9.45GHz。已经到了相临的频率，说明这种材料的温漂过大，难以使用。

现有的微波陶瓷介电材料温漂的调整是通过改变化学成份，从而改变正温特性和负温特性两相比例来实现的。这种方法来得直接，但是，每一确定的温度系数对应确定的配方。当要生产多个温度系数的产品时，需要多个配方，有时，某一温漂的产品批量小，其制备成本太大，难以适于市场化生产。另外，玻璃陶瓷被认为是低介电常数的材料，人们一直认为较适宜用作电路基板，而不宜于制作电容器和谐振器。但是，当对其成份进行改造，加入离子极化较强的离子如La³⁺、和Zn²⁺时，微波条件下的极化就会显著增强。于是，可以大大提高微波介电常数，就能胜任电容器和谐振器的适用。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有微波介电玻璃陶瓷及其制备方法存在的不足，提出一种能够克服其现有技术缺点的微波介电玻璃陶瓷的制备工艺方法，该方法通过热处理过程中的控制手段可以有效的控制温漂；通过控制制备工艺参数和配方可以增大微波下材料的介电常数。

为了实现上述目的，本发明方法包括配制原料、混料、玻璃熔制、核化热处理、晶化热处理等步骤；对不同温漂参数的产品采用同一配方，其制备过程中熔融之前的工序相同，对不同温漂的产品进行热处理的时间不同，用玻璃陶瓷核化时间控制介电常数温度系数的正负和大小，并改变其温度漂移。

(1)按表1列出的重量百分比及配方配制原料

表1：原料配方(wt/％)