近年来,低温共烧陶瓷(LTCC)给微型多层器件的制备[17]带来的效益引起了学者的关注。用于LTCC制造的微波介质材料必须能在低于961℃或1050℃的温度下与Ag或Cu共烧。目前,大多数商业用微波介质陶瓷如MgTiO3和Ba(Mg1/3Ta2/3)O3的烧结温度通常高于1200℃。实现低温共烧要求的常用方法是掺加低熔点玻璃或氧化物。然而,低熔点玻璃或氧化物会产生大量的非晶相的材料,这严重劣化了介质材料的微波介电性能[18]。因此,研制出本身具有良好的微波介电性能并且不需要掺加低温玻璃或氧化物添加剂就可将烧结温度控制在961℃的新材料是实现系统小型化的必然要求。
2 微波介质陶瓷的发展趋势
结合微波介质陶瓷的发展历程,不难发现,它是以实用为出发点来发展的。在起步阶段,科学家们着力于对其频率温度系数的研究,力求较高的温度稳定性,以保证元器件的工作稳定性;随后,为满足实际需要,研究重点开始转向提高介电系数,以求满足微波系统小型化发展的需求;现在,随着通讯技术行业的飞速发展,微波器件多层设计方案的提出,微波系统的工作高频化、小型化,其发展方向又变为研发低温烧结技术。目前,微波介质陶瓷体系今后的发展必然会迈向更高频(10~80Hz)、更高介电常数(εr>120)、能低温烧结的的方向,它的研究热点将主要有:复合改性传统微波介质陶瓷材料使其烧结温度低温化;探究新的低温烧结材料体系;实现微波介质陶瓷低损耗、超低损耗等[19]。