1.2微波介质陶瓷的性能要求

微波介质陶瓷是如今热门的新型微波材料，而微波材料的性能大体可由谐振频率温度系数、介电损耗和介电常数三个参数决定。即好的微波介质陶瓷材料需要具有高品质因子、高介电常数和接近于0的谐振频率温度系数。

（1）接近于零的谐振频率温度系数谐振频率温度系数越低则就越说明微波器件的工作状态受温度的影响程度越小，所以具有极低的谐振频率温度系数关系到工作器件的稳定性与可靠性。其适用范围就会越广。

（2）高品质因子高的品质因子即为低的介电损耗，介电损耗不仅是材料内部品质的象征。更是表示材料作为评判滤波器好坏的只要指标。因为滤波器需要较低的插入损耗，而品质因子越高其损耗就越小。这样由其材料制成的器件就越优秀。

（3）高介电常数众所周知，小型化与高集成度是电子元器件领域的目标。而微波介质元器件的尺寸与其平方根成反比，即当材料介电常数越高微波介质元器件的尺寸越小。不就如此，信息高度发展的今天元器件的载波能力需要越来越强，所以就必须要有高介电常数来满足要求，从中不难看出微波介质材料的巨大发展前景。

1.3微波介质陶瓷的研究现状与发展趋势

1.3.1微波介质陶瓷的发展现状与意义

1.3.2微波介质陶瓷的发展趋势

1.3.3低温共烧陶瓷（LTCC）

1.3.4微波介质陶瓷低温烧结的方法

1.4课题的提出与研究

1.4.1研究现状

目前在研究介电常数小于10的微波陶瓷的低温烧结特性，国内外研究方向主要集中在Ca-B-Si-O、Zn-B-Si-O、Ba-B-Si-O等含有B、Si的玻璃陶瓷进行掺杂改性和对SrWO4、MnMoO4、BaWO4、ZnMoO4等含有W或者Mo陶瓷体系添加玻璃粉或者氧化物以降低烧结温度[26]。上述相关体系陶瓷很容易在低于900℃的温度下烧结，但是一般拥有比较小的Q•f值和比较大的负τf值；介电常数在20左右低温烧结微波介质陶瓷体系主要有Zn0.6Mg0.4TiO3、ZnTiO3、ZnNb2O6、5Li2O-0.583Nb2O5-3.248TiO2等，主要的研究方法是多种氧化物的复合掺杂和玻璃助烧剂的掺杂。因为这些体系的基体材料都具有很高的烧结温度（＞1200℃），所以掺杂量比较大，这就造成了陶瓷的τf呈现很大的负值，而对基体材料组成进行比例调整后，τf值虽然可以得到进一步的调节，但是这又引起Q•f值的大幅度下降；在εr=35至70范围内，有代表性的是Ba2O3-Nb2O5-TiO2系、CaO-Li2O-Nb2O5-TiO2系、Bi2O3-Nb25系、ZnO-Nb2O5-TiO2系等，这些体系的基体材料一般具有较低的烧结温度（1100℃至1200℃），也是现阶段各研究所的研究热点方向之一；而对于εr＞80的高介微波陶瓷，国内外研究重点仍是传统的铅基钙钛矿系、Ln系及其相关材料的多元复合，因为基体材料的Q•f普遍偏低，且烧结温度偏高（＞1200℃），在低温烧结研究上的实验成果并不理想。其中ZnNb2O6陶瓷因其高Q•f值(83700GHz)而引起研究人员的广泛关注。但是,它的介电常数较低(εr=25),谐振频率温度系数呈较大的负值(τf=-56ppm/℃),而且烧结温度偏高(1150℃),未达到可与Ag、Zn等电极材料共烧的要求，因此限制了此体系微波介质瓷的应用[27]。不过近些年来研究人员也在不停地改善材料特性，寻找新的突破点。具体研究方向大致如下：

（1）添加烧结助剂实现更低温度的烧结，改善其介电性能，增加其实用价值

（2）复合传统材料，研发新的高介电性能、低介电损耗的新型材料。

（3）探索更简单、更高效、更具实用性的低温烧结工艺。