一种叠层片式陶瓷射频低通滤波器及其制备方法_3

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内。
[0086] 步骤4:打孔、填孔。将步骤3所得的部分陶瓷生瓷膜片进行根据电感与电容之间 连接、电感之间连接的需要进行打孔。然后利用银浆进行填孔。
[0087] 步骤5 :导体印刷。用填孔的陶瓷生瓷膜片进行电感导体印刷,用部分未打孔的陶 瓷介质膜进行内置电容的结正电极和接地电极的印刷,印刷银浆的厚度控制在6±0. 5微 米范围之内。
[0088] 步骤6 :叠片、压合。将印刷好电极的陶瓷生瓷膜片及部分未印刷电极的膜片按照 本发明所设计的结构,进行叠片、压合。
[0089] 步骤7:等静压。将完成叠片的片式滤波器生瓷片装在抽真空的密封袋中置于等 静压机中进行等静压,等静压优选参数:压力18MPa,温度70°C,保压30Min。
[0090] 步骤8:排胶。排胶过程是有机粘合剂气化和烧除的过程,也是烧结前必经的过 程,其温度设在430°C。排胶过程对低温共烧型射频滤波器(LTCC射频滤波器)的质量有着 严重的影响,排胶如果不充分,烧结后多层体便会起泡、变形或分层等;若是排胶过量,又可 能使金属化图形脱落等。因此对排胶过程中要严格控制,尤其是对升温速率的把握。
[0091] 步骤9:在完成排胶后,就进入烧结过程,烧结是在一定气氛条件下,让LTCC产品 在高温条件下致密化的过程,本产品的烧结温度860°C左右。烧结工艺中烧结机理较为复 杂,如何保证金属化浆料和带料同种程度的收缩是烧结工艺的关键,其工艺参数主要有加 热速率、加热时间、保温时间、降温时间等,这些都需要严格控制。例如LTCC滤波器样品中 出现小孔往外"鼓起"的现象,也是由金属化浆料和带料不同程度的收缩造成的。
[0092] 步骤10:涂银、封端。涂银部位为侧边中部,封端部位为产品的两端头,如图2中 三视图所示,黑色部分为电极。本发明的射频滤波器有4个引出端,中间端电极采用滚动涂 银(见图6),两边端电极采用粘银的封端方式进行。中间端电极的涂银是本发明滤波器制备 实现的难点之一,必须根据产品形状和尺寸来设计涂银轮,以便保证端电极的外形尺寸和 厚度的精密度。
[0093] 步骤11:端头处理。
[0094] 将步骤10中产品烧银后,根据产品的镀层要求,选择合适的电镀工艺条件在电镀 线上进行电镀。
[0095] 电镀完成后,就可以得到本发明所述的叠层片式陶瓷射频低通滤波器。
[0096] 测试截止频率为350MHz的滤波器的插入损耗图见图7。
[0097] 实施例4~6:制备截止频率分别为460MHz、700MHz、1200MHz射频低通滤波器
[0098] 步骤1 :高频陶瓷材料的选择。根据滤波器性能参数的需要,选择合适的高频陶 瓷材料。选择高频陶瓷材料的介质损耗角的正切值小于6*1(T4,陶瓷的材料的烧结温度为 880。。。
[0099] 三个实施例对应的介电常数选择情况如表4所示。
[0100]表4介电常数选择方案表
[0101]
[0102] 当然,还考察陶瓷材料性能参数:材料的绝缘强度、电容温度系数、其与银浆的匹 配性,其使用频率等等方面。
[0103] 步骤2:配制流延浆料。根据所选陶瓷粉料颗粒的比表面及带电荷特性,选择合适 的溶剂系统(包括有机溶剂、增塑剂、粘结剂和分散剂),然后进行各有机添加剂的比例优化 设计。
[0104] 表5流延浆料配比
[0105]
[0106] 步骤3:球磨、流延。把步骤2配制好的流延浆料,通过选择适当的球磨工艺制浆之 后,根据设计膜片的需要,在流延机流延出所需厚度的陶瓷生瓷膜片,膜片厚度在30微米, 误差控制在±0.5微米内。
[0107] 步骤4 :打孔、填孔。将步骤3所得的部分陶瓷生瓷膜片进行根据电感与电容之间 连接、电感之间连接的需要进行打孔。然后利用银浆进行填孔。
[0108] 步骤5:导体印刷。用填孔的陶瓷生瓷膜片进行电感导体印刷,用部分未打孔的陶 瓷介质膜进行内置电容的结正电极和接地电极的印刷,印刷银浆的厚度控制在7±0. 5微 米范围之内。
[0109] 步骤6:叠片、压合。将印刷好电极的陶瓷生瓷膜片及部分未印刷电极的膜片按照 本发明所设计的结构,进行叠片、压合。
[0110] 步骤7 :等静压。将完成叠片的片式滤波器生瓷片装在抽真空的密封袋中置于等 静压机中进行等静压,等静压优选参数:压力20MPa,温度65°C,保压25Min。
[0111] 步骤8 :排胶。排胶过程是有机粘合剂气化和烧除的过程,也是烧结前必经的过 程,其温度设在500°C。排胶过程对低温共烧型射频滤波器(LTCC射频滤波器)的质量有着 严重的影响,排胶如果不充分,烧结后多层体便会起泡、变形或分层等;若是排胶过量,又可 能使金属化图形脱落等。因此对排胶过程中要严格控制,尤其是对升温速率的把握。
[0112] 步骤9 :在完成排胶后,就进入烧结过程,烧结是在一定气氛条件下,让LTCC产品 在高温条件下致密化的过程,本产品的烧结温度880°C左右。烧结工艺中烧结机理较为复 杂,如何保证金属化浆料和带料同种程度的收缩是烧结工艺的关键,其工艺参数主要有加 热速率、加热时间、保温时间、降温时间等,这些都需要严格控制。例如LTCC滤波器样品中 出现小孔往外"鼓起"的现象,也是由金属化浆料和带料不同程度的收缩造成的。
[0113] 步骤10 :涂银、封端。涂银部位为侧边中部,封端部位为产品的两端头,如图2中 三视图所示,黑色部分为电极。本发明的射频滤波器有4个引出端,中间端电极采用滚动涂 银(见图6),两边端电极采用粘银的封端方式进行。中间端电极的涂银是本发明滤波器制备 实现的难点之一,必须根据产品形状和尺寸来设计涂银轮,以便保证端电极的外形尺寸和 厚度的精密度。
[0114] 步骤11:端头处理。
[0115] 将步骤10中产品烧银后,根据产品的镀层要求,选择合适的电镀工艺条件在电镀 线上进行电镀。
[0116] 电镀完成后,就可以得到本发明所述的叠层片式陶瓷射频低通滤波器。
[0117]测试截止频率为700MHz的滤波器的插入损耗图见图7。
[0118] 实施例3 :制备截止频率为1750MHz射频低通滤波器
[0119] 步骤1:高频陶瓷材料的选择。根据滤波器性能参数的需要,选择合适的高频陶 瓷材料。选择高频陶瓷材料的介质损耗角的正切值小于6*1(T4,陶瓷的材料的烧结温度为 880。。。
[0120] 表6介电常数选择方案表
[0121]
[0122] 当然,还考察陶瓷材料性能参数:材料的绝缘强度、电容温度系数、其与银浆的匹 配性,其使用频率等等方面。
[0123] 步骤2:配制流延浆料。根据所选陶瓷粉料颗粒的比表面及带电荷特性,选择合适 的溶剂系统(包括有机溶剂、增塑剂、粘结剂和分散剂),然后进行各有机添加剂的比例优化 设计。
[0124] 表7流延浆料配比
[0125]
[0126] 步骤3:球磨、流延。把步骤2配制好的流延浆料,通过选择适当的球磨工艺制浆之 后,根据设计膜片的需要,在流延机流延出所需厚度的陶瓷生瓷膜片,膜片厚度在30微米, 误差控制在±0.5微米内。
[0127] 步骤4:打孔、填孔。将步骤3所得的部分陶瓷生瓷膜片进行根据电感与电容之间 连接、电感之间连接的需要进行打孔。然后利用银浆进行填孔。
[0128] 步骤5:导体印刷。用填孔的陶瓷生瓷膜片进行电感导体印刷,用部分未打孔的陶 瓷介质膜进行内置电容的结正电极和接地电极的印刷,印刷银浆的厚度控制在8±0. 5微 米范围之内。
[0129] 步骤6 :叠片、压合。将印刷好电极的陶瓷生瓷膜片及部分未印刷电极的膜片按照 本发明所设计的结构,进行叠片、压合。
[0130] 步骤7:等静压。将完成叠片的片式滤波器生瓷片装在抽真空的密封袋中置于等 静压机中进行等静压,等静压优选参数:压力28MPa,温度70°C,保压18Min。
[0131] 步骤8:排胶。排胶过程是有机粘合剂气化和烧除的过程,也是烧结前必经的过 程,其温度设在450°C。排胶过程对低温共烧型射频滤波器(LTCC射频滤波器)的质量有着 严重的影响,排胶如果不充分,烧结后多层体便会起泡、变形或分层等;若是排胶过量,又可 能使金属化图形脱落等。因此对排胶过程中要严格控制,尤其是对升温速率的把握。
[0132] 步骤9:在完成排胶后,就进入烧结过程,烧结是在一定气氛条件下,让LTCC产品 在高温条件下致密化的过程,本产品的烧结温度880°C左右。烧结工艺中烧结机理较为复 杂,如何保证金属化浆料和带料同种程度的收缩是烧结工艺的关键,其工艺参数主要有加 热速率、加热时间、保温时间、降温时间等,这些都需要严格控制。例如LTCC滤波器样品中 出现小孔往外"鼓起"的现象,也是由金属化浆料和带料不同程度的收缩造成的。
[0133] 步骤10:涂银、封端。涂银部位为侧边中部,封端部位为产品的两端头,如图2中 三视图所示,黑色部分为电极。本发明的射频滤波器有4个引出端,中间端电极采用滚动涂 银(见图6),两边端电极采用粘银的封端方式进行。中间端电极的涂银是本发明滤波器制备 实现的难点之一,必须根据产品形状和尺寸来设计涂银轮,以便保证端电极的外形尺寸和 厚度的精密度。
[0134] 步骤11:端头处理。
[0135] 将步骤10中产品烧银后,根据产品的镀层要求,选择合适的电镀工艺条件在电镀 线上进行电镀。
[0136] 电镀完成后,就可以得到本发明所述的叠层片式陶瓷射频低通滤波器。
[0137] 测试截止频率为1750MHz的滤波器的插入损耗图见图7。
[0138] 实施例10~11 :分别制备截止频率为3600MHz、4850MHz射频低通滤波器<
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