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1、陶瓷滤波器讲解-材料制备篇目录1 .现行量产的5G陶瓷滤波器材料体系2 . MgCa-Ti陶瓷体系构成原理13 . Mg-Ca-Ti体系微波陶瓷制备工艺流程14 .微波材料制备过程中的问题点31.现行量产的5G陶瓷滤波器材料体系现在针对2.6GHz和3.5GHz频段的5G基站介质滤波器使用的主要是Mg-Ca-Ti体系的微波介质 材料，这款材料具有质量轻、原材料价格便宜、性能稳定、相对简单的制备工艺、较好的成型特 性、适度的烧结温度、易控的烧结性能等优点。该款材料主要利用传统的固相法工艺制备而成。2. Mg-Ca-Ti陶瓷体系构成原理Mg-Ca-Ti陶瓷主要成分由MgTQ和CaTQ两种氧化物组成
2、，此两种氧化物的主要性能指标如表1所述。表1 MgTi()3和CaTiO3微波性能指标1MaterialsQxfTf(ppM/MgTiO317160000(At7GHz)-50CaTiO31703600(At7GHz)+ 800从表1中可以看出，MgTi()3具有负温度系数和较高的Qxf值，而CaTi()3具有正温度系数和较 低的Qxf值。在微波介质陶瓷中材料的温度稳定性是一项重要的指标。为了得到温度系数趋于零的陶瓷材 料，只需适当调配MgTiC)3和CaTiOs的相对比例即可得到，但MgTiOs-CaTQ体系微波材料具有较 高的烧结温度(1450C左右)，在这个温度烧结将会容易产生第三相，所
3、以一般会通过掺杂烧结助剂 来降低材料的烧结温度。同时由于要得到高的Qxf值，还会掺杂改性助剂来调整材料的其它微波性 能。3. Mg-Ca-Ti体系微波陶瓷制备工艺流程Mga-Ti体系微波陶瓷粉体是利用传统的固相法工艺制备而成，具体流程如图lo图i微波材料制备工艺流程代金招聘丽臼4. 微波材料制备过程中的问题点功能陶瓷在制备过程中的问题点很多，稍有不注意将会导致产品性能的恶化和批次间的不稳 定。(1)粉体纯度微波陶瓷对粉体的纯度要求较高，一般要求原料达到3N水准，另外特别要控制某些容易变价 的元素含量，诸如Fe3+、Mn4+, C03+等离子，这些元素的引入将会导致材料的可靠性降低，严重提 高材
4、料的损耗，降低材料Q值。(2)粉体粒度控制微波陶瓷粉体的粒径显得尤为重要，未造粒前的粉体粒径D50一般控制在0.32nm,太 细的粉体会导致粉体团聚，造粒工序中不易得到稳定均匀的造粒球，而粉体粒径太粗，在烧结过程 中容易产生晶粒异常长大，导致材料气孔率高。而造粒后粉体，要求具有良好的球形度，造粒球直 径在 70100|imo(3)球磨过程中浆料pH值控制球磨过程中使用纯水做为研磨介质，在添加多种氧化物后，会造成浆料的pH值产生变化，不 一致的pH值会导致粉体性能产生波动，一般的会将浆料的pH值控制在适当水平。(4)球磨过程的分散性能控制粉体在球磨过程中由于彼此密度不一致，容易产生分相沉淀，添加合适的分散剂能解决这一问 题，同时添加分散剂后能明显提高浆料的固含量，减少溶剂的加入，这将大大减少后续喷雾造粒工 序的工作量。(5)加胶后浆料气泡问题浆料在喷雾造粒前如果含有大量的微气泡，将会导致造粒粉体流动性差，如何消除浆料中的气 泡非常重要，一般会添加微量的消泡剂解决问题。