【48812】低介电常数微波介质陶瓷基覆铜板的研讨

  微波介质陶瓷是指使用于微波(首要是300MHz~30GHz频段)电路中作为介质资料并完结一种或多种功用的陶瓷、在现代通讯中被用作谐振器、滤波器、介质基片、介质天线、介质波导回路等,使用于微波电路的介质陶瓷除了必备的机械强度、化学稳定性之外,还应满意如下介电特性,微波频率下大的相对介电常数C^2高Q·f值以及挨近零的频率温度系数

  微波介质陶瓷可依据其组成体系,介质特性及使用领域加以分类,较为常见的是按其介电常数的巨细来分类,可分为低介电常数类(20~40);中介电常数类(40~80);高介电常数(80)。低介电微波陶瓷首要运用在于微波基板、卫星通讯以及军事使用等通讯体系中。

  现在研讨的较多的低介微波陶瓷首要是以AL2O3和AIN的使用,低介微波陶瓷基覆铜板用绝缘散热资料的抱负功能是既要导热功能好,散热好,还要在高频微波效果下发生损耗尽量小。BeO陶瓷是现在陶瓷基覆铜板中绝缘散热的绝佳资料,但由于BeO粉料具有毒性,在制造的完好过程中需求采纳严厉的保护措施,且在美日等发达国家已制止出产BeO陶瓷。因而研发代替BeO陶瓷的覆铜板用新式绝缘散热资料已火烧眉毛。AIN陶瓷是一种散热功能较好、无毒的陶瓷资料,其热导率理论值为320W/(m·K),与BeO陶瓷热导率的理论值370 W/(m·K)附近,而且已研发出热导率在200 W/(m·K)以上的AIN陶瓷资料。所以AIN陶瓷资料被认为是最有期望代替BeO陶瓷的绝缘散热资料。

  由于BN的介电常数较小,但AIN陶瓷中加入了h-BN,依据复相资料的介电常数公式核算,将h-BN加入到AIN中,还可以更好的下降AIN陶瓷介电常数。本文旨在研发出满意陶瓷基覆铜板运用上的要求的高热导率、低介电损耗AIN及BN-AIN基陶瓷资料,以代替BeO陶瓷资料。

  由于BN,AIN均为共价化合物,难以烧结,为了取得高细密度陶瓷,需增加烧结助剂。烧结助剂的挑选应从两个方面考虑,其一,能构成低熔物相,完成液相烧结,促进细密;其二,能与AIN中的氧杂质反响,使AIN晶格净化。基于此两点,选用Y2O3为烧结助剂。由于Y2O3与AIN外表的氧化铝构成Y3AI5O12,Y3AI5O12的液相温度为1760℃,这样既促进了烧结又净化了晶格。可是,若烧结助剂涣散不均匀,也很难烧制出结构细密的陶瓷资料。

  经过化学工艺,将BN包裹到AlN粉体外表,以此来完成将BN均匀涣散到AIN基体中的意图,而且使用包裹型复合粉体,制备出显微结构均匀的复相陶瓷,其热导率为78.1 W/(m·K),在Ka波段介电常数为7.2、介电常数最小值为13×10-4。经过对AIN及BN-AIN基复相陶瓷在Ka波段的微波特性研讨,发现AIN基陶瓷资料的介电常数随频率改变的起伏很小,但资料的介电损耗随频率的改变较大,而且在该区间内存在最大值和最小值。

  2024中国国际音频工业大会 ∣ “可靠性出产力”加快视听工业智能化晋级