1.4.2研究目的和内容
低温共烧陶瓷技术(LTCC)是现如今发展较为迅速,适用领域不断扩大的新型微波介电材料,因其所具备的高介电常数,低介电损耗的优良特点,其在微波通信,航空航天及军事领域都起到了举足轻重的作用。而如何发展微波介电陶瓷的优点,解决其本身存在的固有缺点是如今研究人员的科研方向,为了满足当今社会的现实要求与生产生活的刚需。人们需要LTCC在电子封装、功能元器件集成上发挥更加出色的作用。具体表现为近年来新型的微波介电陶瓷材料的开发,即性能上高介电常数与低介电损耗、零谐振频率温度系数;使用特性上低收缩率、高导热系数与低成本;更低的烧结温度可以让其与更多金属实现共烧提升产品使用范围。从而大大促进了LTCC的发展与推广,使得电子集成电路的小型化、高集成度、数字多功能化显著提升,为推动电子元器件向功能集成化、高频化与微型化的发展。本实验的Zn0.3OTi2.1Nb0.6O4系微波介质材料因其具有烧结温度相对低,介电常数高,谐振频率温度系数低等特点,使其在掺杂添加剂改性后具有十分明朗的使用前景。可推动LTCC在应用领域的发展,具有极好的研究价值,使其成为近些年来的热门LTCC材料。
本实验主要以Zn0.3OTi2.1Nb0.6O4材料对象,通过研究其介电性能与烧结工艺技术,来了解其使用特性与内在性能。实验是以控制变量法通过添加不同含量的B2O3来降低烧结温度、优化其介电性能,实验意义如下:
(1)了解传统固相法制备Zn0.3OTi2.1Nb0.6O4微波介质陶瓷的实验过程;
(2)通过测试Zn0.3OTi2.1Nb0.6O4微波陶瓷在不同含量B2O3掺杂和不同烧结温度下的介电性能,找出优化其性能的最佳方法。
(3)分析影响Zn0.3OTi2.1Nb0.6O4微波陶瓷性能的因素与了解其本身所具有的结构和发展前景。