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CLNT陶瓷的低温烧结及介电性能的研究
摘要
摩尔比为 :::2 的 CaO-Li2O-Nd2O3-TiO2 (简写为 CLNT)陶瓷是一种用于移动通讯介质谐振器的高介电常数微波介质 陶瓷。为了实现电子元件和终端系射仪
第一章绪论 1
§ 1
§ 2
§ 2
§ 2
§ 3
§ 3
§ 4
§ 4
§ 5
§ 6
§ 6
§ 7
第二章实验方法及过程 8
§ 8
§ CLNT 的配料 8
§ BCB 的制备 8
§ 8
§ 11
§ 11
§ X射线衍射分析 12
§ SEM 分析 12
§ 12
第三章实验结果与分析 14
§ 14
§ XRD 分析 15
§ SEM 分析 15
§ 16
结论 19
参考文献 20
致谢 22
第一章绪论
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微波介质陶瓷是一种新型电子材料，应用于微波频段（主要是 300MHz- 30GHz频段）电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的 陶瓷，是谐振器、滤波器、介质导波回路等微波元器件的关键材料， 在现代通信、卫星广播、无线电遥控等领域发挥着重要作用。微波 介质陶瓷制成的谐振器和金属空腔谐振器相比，具有体积小、重量 轻、温度稳定性好、价格便宜等特点，已在移动通信、全球卫星定 位系统（GPS）、直放站、蓝牙技术、军事雷达以及无线局域网（WLAN） 等领域获得了广泛的应用。
随着微波技术的发展，现代移动通信技术经过数字移动通信系 统（global system for mobile communication,简称（GSM）、个人数字蜂 窝系统（personal digital cellular,简称PDC）为代表的第二代通讯技术 的发展，已经完成向码分多址（code division multiple access,简称 CDMA）、第三代移动通信的更新换代。随着近年来移动通信和便携 式终端正向着小型化、轻量化、集成化、多功能、高可靠性和低成 本的方向发展，要求各种高频式微波电子元件体积更小，质量更轻。 微波介质陶瓷作为制造这些器件的关键材料，其性能指标在很大程 度上决定了微波通信器件与系统的性能与尺寸极限。现在各种微型 化、复合化、高频化、片式化、模块化的新型微波介质元器件应运 而生，与新型元器件相关的微波介质陶瓷也取得了迅速发展，并朝 着高介、高频、低温烧结等方向发展。目前，众多专家及工程技术 界都认为，实现整机或系统集成的最佳方式是采用多芯片组件技术， 而多层片式微波频率元件（包括谐振器、滤波器、介质天线及微波频 段使用的片式陶瓷电容器等）是实现这一目的的有效途径。微波元器 件的片式化，需要微波介质材料能与高电导率的金属电极如Pt、Pd、 Au、Cu、Ag等共烧。从经济性和环境角度考虑，使用熔点较低的
Ag(96TC)或Cu(1064°C)等金属作为电极材料最为理想。因此，要求 微波介质陶瓷材料具有低烧结温度，与Ag或Cu共烧。低温共烧陶瓷 (Low Temperature Co-fired Ceramics,简称LTCC)技术，凭借其可实 现高密度电路互连、内埋置无源元件、IC封装基扳，以及优良的高 频特性与可靠性等优点，正成为目前宇航、军事、汽车、微波与射 频通讯领域多芯片组件最常用的技术之一。
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微波介质陶瓷的主要介电性能指标为：
1、 高介电常数(^>20)o在一定的频率下，谐振器的尺寸与介电 常数的平方根成反比，因此为使介质器件与整体小型化，必须使介 电常数最大化。
2、 具有低的介质损耗，即高的品质因素(Qnl/tan3)。使用低损 耗的介质材料可以保证介质谐振器具有高的品质因数(通常Q±3000 较为实用)，从而减少功率损耗，提高频率稳定性。此外，介质损耗tan3 表征谐振峰的宽度：tanJ=Af/fo由此表明，低的介质损耗可以改善 频率传输质量、增加每个特定频率区间的频道数量。
3、 近零的频率温度系数(日一0),即谐振频率稳定性好。介质谐 振器一般都是以介质陶瓷的某种振动模式的频率作为其中心频