Mg2Al4Si5O18-TiO2-BBS体系低温共烧陶瓷的微波介电性能研究

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:joey_don
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
低温共烧陶瓷(LTCC,Low Temperature Cofired Ceramics)技术是一种新型的材料技术,它是高集成度、高性能电子封装和电子元器件小型化、轻量化、高可靠性的技术基础。现在在国际上,低温共烧陶瓷材料主要分为两大类:1)单纯的微晶玻璃陶瓷体系,2)陶瓷材料与低熔点玻璃的复合体系,本文先通过TiO2调节堇青石的频率温度系数,在得到温度系数近零的TiO2配比之后,再通过XRD、SEM、EDS、DSC、矢量网络分析,阻抗分析等方法,研究加入的不同晶核剂和加入不同含量的低熔点玻璃粉对材料的微波介电性能的影响。本文的主要内容如下:(1)研究(1-x)Mg2Al4Si5O18-TiO2-x TiO2(x=0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35)系列陶瓷,当0.05≤x≤0.1的时候,XRD测试没有检测到金红石相,说明TiO2与堇青石形成了固溶体,0.15≤x≤0.35时,晶粒表面出现了很多白点,EDS结果表明这种白点属于TiO2,当加入的x=0.1时,此时的陶瓷获得了一个最高的Q×f值,微波介电性能为:?r=6.2,Q×f=68756GHz,tf=–25ppm/°C,当x=0.25时,获得了一个接近于零的谐振频率温度系数,此时的介电性能为:?r=6.7,Q×f=51186GHz,tf=–1.2ppm/°C。(2)系统研究了BBS(Bi2O3-B2O3-Si2O3)玻璃与添加了TiO2的Mg2Al4Si5O18-TiO2陶瓷复合LTCC材料的烧结机理、微波介电性能、显微形貌、物相组成的变化规律和影响因素。在烧结过程中,(0.75Mg2Al4Si5O18-TiO2-0.25TiO2)陶瓷与BBS玻璃之间未发生化学反应,从XRD分析中显示只存在Mg2Al4Si5O18-TiO2相和TiO2相,选择BBS添加量为6wt%、0.75Mg2Al4Si5O18-TiO2-0.25TiO2添加的量为94wt%的成分与Ag在925°C共烧4h,测试XRD分析显示此复合材料与Ag也没有反应。随着BBS玻璃含量由4wt%增加到12wt%,BBS/0.75Mg2Al4Si5O18-TiO2-0.25TiO2复合材料介电常数从4.3增加到了5.5,品质因素Q×f值从5500GHz增加到了26900GHz,温度系数从–9.5ppm/°C减小到–11ppm/°C。当BBS玻璃添加的含量为6wt%、0.75Mg2Al4Si5O18-TiO2-0.25TiO2添加的含量为94wt%时,在1025°C烧结4h的复合材料显示最佳的微波介电性能:?r=5.4,Q×f=26900GHz(at 16.02GHz),tf=–9ppm/°C。(3)采用高温熔融法制备并研究了MgO-Al2O3-SiO2-TiO2(MAST)和MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-La2O3(MASTL)微晶玻璃的烧结机理,对微晶玻璃的微波介电性能进行了表征。烧结过程主要由两部分组成,即前期的样品分别在780°C温度下核化2h,和后期分别在850°C~1250°C温度下晶化2h的析晶过程,利用XRD和DSC分析了MAST和MASTL微晶玻璃的析晶过程,在烧结温度为1200°C下烧结2h时MAST获得了最佳的微波介电性能:?r=8.2,Q×f=17574GHz(at 11.8 GHz),tf=–23.8ppm/°C。在烧结温度为1150°C下烧结2h时,MASTL玻璃陶瓷获得了最佳的微波介电性能:?r=8.4,Q×f=16596GHz(at 12.28 GHz),tf=–17.6ppm/°C。
其他文献
随着塑料产业的快速发展以及塑料应用领域的大大拓展,塑料的加工成型工艺受到越来越多的重视,迫切需要探索出新兴的加工成型工艺能减少能耗、降低成本,甚至获得高性能的材料
为了应对数据爆发式增长带来的数据等待问题,数据中心迫切需要提高数据处理能力。其中海量数据从存储设备向主机进行数据传输是大规模数据处理的瓶颈之一,近年来得到大量关注
当前,商用白光LED中最被人们熟知的是蓝光LED激发的石榴石型YAG:Ce3+黄色荧光粉,由于该荧光粉发射光谱中缺少红光成分,导致合成的白光LED表现出较低的显色指数和高的色温。针
在现代国防装备及工业应用中,需要在地下、水下甚至金属附近等复杂环境中实现信息传递的需求越来越多。传统利用高频电磁波进行通信的无线电通信技术,由于电磁波的特性,在土
在国内多地区的生态环境遭受着巨大威胁的背景下,开展各种形式的基于流域尺度的生态系统服务研究成为了热点话题。海河流域是我国水资源矛盾最突出的地区之一,并且在强降水的
由于经济全球化和多元化程度的进一步加大,使得市场中的不稳定因素和投资者的需求越来越多.为了迎合市场的变化和投资者的需求,一大批新型期权产品被设计出来并被投放到市场
近年来,二维材料凭借其优异的电子和光学特性被广泛地应用到光电器件的制备和应用当中,该类材料与其他材料所制备的异质结结构也得到了具备更多的光电特性的三维材料。铜镓氧
可转债作为同时具有债性和股性双重性质的债券,其定价问题一直受到各国学者的关注.对可转债的最早研究中曾用偏微分方程(PDE)方法得到可转债定价的解析解,但在真实市场中,利
近年来,随着移动通信的发展,当前的移动通信系统已经不能满足人们对获得图片传输、视频聊天等这种对通信质量有着更高要求的多媒体业务。针对当今越来越高的用户需求,人们开
白玉菇属于真姬菇的一类白色变种,是一种大型木质腐生的可食用真菌。以白玉菇子实体为原料,通过控制温度、超声波、pH值、盐离子等条件因素分级提取了3种白玉菇粗多糖:WHM1,W