一种基于高介电树脂复合材料的5G滤波器及其制备方法与流程

本发明涉及一种5g滤波器，具体是一种基于高介电树脂复合材料的5g滤波器及其制备方法。
背景技术：
：5g通信（第五代移动通信）基站天线组件中的5g滤波器由于需要接收5g高频信号，传统金属材料的滤波器已经不适用，为此现有5g滤波器一般由陶瓷材料制成；陶瓷材质的5g滤波器具有小型化（一个基站天线组件可用大概200只陶瓷材质的5g滤波器）、集成化、高介电常数、低介电损耗等特点，可见陶瓷材质的5g滤波器具有优越性能。但这类陶瓷材质的5g滤波器生产时会遇到一些问题，由于陶瓷材料烧结收缩率过大，导致难以确定准确尺寸公差，造成成品率不高；具体地说，传统陶瓷材质的5g滤波器是用一种或两种以上金属氧化物混合煅烧成坯件，5g滤波器中的盲孔和整体尺寸形状大小是根据电路设计和天线所需性能而定，尺寸精度要求很高，当金属氧化物在混合煅烧至1500℃左右时会产生较大的收缩率（15%-25%），所以烧制时不确定因素很多，导致尺寸难以保持适合的公差，在没有切割等二次加工处理的情况下很难控制要求的公差范围，可见收缩率高的陶瓷材料难以做出精确尺寸的产品，导致成品合格率普遍偏低，制造成本高（进行二次切割加工成本就更高）。因此，需要进一步改进。技术实现要素：本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种基于高介电树脂复合材料的5g滤波器及其制备方法，本5g滤波器具有尺寸精准度高、成品率高等特点。本发明的目的是这样实现的：一种基于高介电树脂复合材料的5g滤波器，其特征在于：按重量份计包括树脂粘结剂8-13份、固化剂1-6份、金属氧化物80-90份、分散剂1-3份、二甲基硅油1-3份。所述树脂粘结剂为环氧类树脂、酚醛树脂、聚四氟乙烯树脂、聚酰胺亚胺树脂、饱和聚酯树脂中的一种或两种以上混合物。所述固化剂为聚酰胺或乌洛托品或两种混合物。所述金属氧化物为氧化钙、氧化钡、氧化硼、氧化锆、氧化钐、氧化铈、氧化钛、氧化锌中的一种或两种以上混合物。上述基于高介电树脂复合材料的5g滤波器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤步骤①，将金属氧化物混合均匀后放入石墨坩埚中煅烧，完成煅烧后取出冷却并破碎成粉状，然后装入球磨机研磨成陶瓷熟料粉备用；步骤②，将树脂粘结剂和固化剂混合，然后放入分散剂和二甲基硅油搅拌均匀，再加入陶瓷熟料粉搅拌湿润成膏状物混合料备用；步骤③，向金属模具放入膏状物混合料，然后在压料机上压制出5g滤波器所要求的形状，在压制成形后20s内金属模具加热使膏状物混合料固化成形，此时制得的毛坯件为尺寸精确的5g滤波器毛坯备用；步骤④，用导电银浆对5g滤波器毛坯表面进行喷涂或浸泡涂敷处理，固化导电银浆后制得所述5g滤波器。步骤①中，所述金属氧化物在石墨坩埚中以高温1250-1350℃煅烧120min。步骤①中，球磨机研磨出7-10微米的陶瓷熟料粉。步骤③中，膏状物混合料的固化温度为200℃±20℃。步骤④中，所述导电银浆的固化温度为200℃±20℃，固化时间为10-30min。本发明的有益效果如下：将树脂材料与高介电常数的陶瓷粉混合成高介电树脂复合材料进行压铸，有效的结合树脂材料和陶瓷粉的长处，使高介电树脂复合材料的收缩率只有0.1-0.3%，而且硬度高、耐化性好，能很好的控制尺寸，以便于根据要求压铸出尺寸精准度高的5g滤波器，本5g滤波器成本低，合格率高，金属化工艺简单，无需高温烧结，电性能参数达标；较传统5g滤波器屏蔽效能好，电磁波整流处理后波段波形更好，插损率低。附图说明图1为本发明一实施例中5g滤波器的结构示意图。具体实施方式下面对本发明作进一步描述。本基于高介电树脂复合材料的5g滤波器如图1所示，其长度a为30mm，长度b为60mm，高度h为20mm；5g滤波器上开设有十个一号圆孔1、两个二号圆孔2和两个方孔3，一号圆孔1和二号圆孔2分别为盲孔，方孔3为通孔，一号圆孔1的直径为1.5mm、深度为1mm，二号圆孔2的直径为0.5mm、深度为1mm，方孔3的长为2mm、宽为1mm（以上尺寸的公差为±0.02mm，即20微米）。由此可见，对于传统5g滤波器来说如此精细的尺寸是难以把握工艺稳定性的，但本发明涉及的5g滤波器即可解决上述问题。本发明涉及的5g滤波器按重量份计包括树脂粘结剂8-13份、固化剂1-6份、金属氧化物80-90份、分散剂（z-03）1-3份、二甲基硅油（500cs）1-3份。进一步地，树脂粘结剂为环氧类树脂（a-128）、酚醛树脂、聚四氟乙烯树脂（ptfe）、聚酰胺亚胺树脂（pi）、饱和聚酯树脂（pu）等同类物质中的一种或两种以上混合物。进一步地，固化剂为聚酰胺（b10）或乌洛托品等同类物质中的一种或两种以上混合物。进一步地，金属氧化物为氧化钙（cao）、氧化钡（bao）、氧化硼（b2o3）、氧化锆（zro2）、氧化钐（sm2o3）、氧化铈（ceo2）、氧化钛（tio3）、氧化锌（zno）等同类物质中的一种或两种以上混合物。下面结合具体实施例加以说明：实施例一，本实施例涉及的5g滤波器按重量份计包括环氧树脂10份、聚酰胺5份、氧化钙10份、氧化钡15、氧化硼5、氧化锆10、氧化钐1、氧化铈2、氧化钛20、氧化锌20、分散剂1份、二甲基硅油1份。实施例二，本实施例涉及的5g滤波器按重量份计包括环氧树脂10份、聚酰胺5份、氧化钙15份、氧化钡20、氧化硼5、氧化锆15、氧化钐2、氧化铈2、氧化钛10、氧化锌13、分散剂1份、二甲基硅油2份。实施例三，本实施例涉及的5g滤波器按重量份计包括环氧树脂10份、聚酰胺5份、氧化钙20份、氧化钡15、氧化硼10、氧化锆20、氧化钐2、氧化铈1、氧化钛7、氧化锌8、分散剂1份、二甲基硅油1份。实施例四，本实施例涉及的5g滤波器按重量份计包括环氧树脂10份、聚酰胺5份、氧化钙10份、氧化钡10、氧化硼5、氧化锆8、氧化钐10、氧化铈5、氧化钛15、氧化锌20、分散剂1份、二甲基硅油1份。实施例五，本实施例涉及的5g滤波器按重量份计包括环氧树脂10份、聚酰胺5份、氧化钙10份、氧化钡10、氧化硼10、氧化锆10、氧化钐10、氧化铈10、氧化钛13、氧化锌10、分散剂1份、二甲基硅油1份。实施例六，本实施例涉及的5g滤波器按重量份计包括环氧树脂10份、聚酰胺5份、氧化钙5份、氧化钡10、氧化硼5、氧化锆5、氧化钐15、氧化铈15、氧化钛15、氧化锌13、分散剂1份、二甲基硅油1份。实施例七，本实施例涉及的5g滤波器按重量份计包括酚醛树脂10份、乌洛托品1份、氧化钙10份、氧化钡10、氧化硼10、氧化锆15、氧化钐5、氧化铈5、氧化钛10、氧化锌20、分散剂2份、二甲基硅油2份。实施例八，本实施例涉及的5g滤波器按重量份计包括酚醛树脂10份、乌洛托品1份、氧化钙15份、氧化钡15、氧化硼5、氧化锆10、氧化钐5、氧化铈15、氧化钛10、氧化锌10、分散剂2份、二甲基硅油2份。实施例九，本实施例涉及的5g滤波器按重量份计包括酚醛树脂10份、乌洛托品1份、氧化钙5份、氧化钡5、氧化硼5、氧化锆20、氧化钐10、氧化铈10、氧化钛15、氧化锌15、分散剂2份、二甲基硅油2份。实施例十，本实施例涉及的5g滤波器按重量份计包括酚醛树脂10份、乌洛托品1份、氧化钙5份、氧化钡5、氧化硼10、氧化锆15、氧化钐5、氧化铈15、氧化钛15、氧化锌15、分散剂2份、二甲基硅油2份。实施例十一，本实施例涉及的5g滤波器按重量份计包括酚醛树脂10份、乌洛托品1份、氧化钙5份、氧化钡10、氧化硼10、氧化锆10、氧化钐5、氧化铈5、氧化钛20、氧化锌20、分散剂2份、二甲基硅油2份。实施例十二，本实施例涉及的5g滤波器按重量份计包括酚醛树脂10份、乌洛托品1份、氧化钙10份、氧化钡10、氧化硼5、氧化锆5、氧化钐5、氧化铈5、氧化钛30、氧化锌15、分散剂2份、二甲基硅油2份。各实施例配方具体可参见下表（表1和表2）表1物料名称实施例一实施例二实施例三实施例四实施例五实施例六环氧树脂a-128101010101010聚酰胺固化剂b10555555氧化钙cao10152010105氧化钡bao152015101010氧化硼b2o355105105氧化锆zro21015208105氧化钐sm2o3122101015氧化铈ceo222151015氧化钛tio320107151315氧化锌zno20138201013分散剂z-03111111二甲基硅油500cs121111表2物料名称实施例七实施例八实施例九实施例十实施例十一实施例十二酚醛树脂101010101010乌洛托品111111氧化钙cao101555510氧化钡bao1015551010氧化硼b2o3105510105氧化锆zro215102015105氧化钐sm2o35510555氧化铈ceo2515101555氧化钛tio3101015152030氧化锌zno201015152015分散剂z-03222222二甲基硅油500cs222222进一步地，选用环氧树脂作为树脂粘结剂制成的5g滤波器，介电常数为80-90（1mhz），电磁波屏蔽效能值≤-1.2102db，符合5g滤波器的性能要求。选用酚醛树脂作为树脂粘结剂制成的5g滤波器，介电常数为95-105（1mhz），电磁波屏蔽效能值≤-1.2001db，符合5g滤波器的性能要求。上述基于高介电树脂复合材料的5g滤波器的制备方法，包括以下步骤步骤①，将金属氧化物混合均匀后放入石墨坩埚中用高温1250-1350℃煅烧120min，完成煅烧后取出冷却并破碎成粉状，然后装入球磨机研磨成7-10微米的陶瓷熟料粉备用；步骤②，将树脂粘结剂和固化剂混合，然后放入分散剂和二甲基硅油搅拌均匀，此时液体为混浊乳白色的均匀溶液，再加入陶瓷熟料粉搅拌湿润成膏状物混合料备用；步骤③，向金属模具放入膏状物混合料，然后在压料机上压制出5g滤波器所要求的形状，在压制成形后20s内金属模具加热至200℃±20℃，使膏状物混合料固化成形，此时制得的毛坯件为尺寸精确的5g滤波器毛坯备用；步骤④，用低温固化环氧型的导电银浆对5g滤波器毛坯表面进行喷涂或浸泡涂敷处理，而后用高温200℃±20℃对导电银浆固化10-30min（环氧树脂固化30min，酚醛树脂固化10min），固化导电银浆后制得5g滤波器。对制得的5g滤波器焊接线路板，再将5g滤波器用锡膏焊接在主板上以组成一5g通信基站天线组件。上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。当前第1页12