一种通讯用滤波器的陶瓷基制作工艺的制作方法

文档序号:31306073发布日期:2022-08-30 21:28阅读:51来源:国知局

1.本发明涉及通讯技术领域,具体为一种通讯用滤波器的陶瓷基制作工艺。采用本工艺将得到介电系数适中,成本低的陶瓷基微波介电滤波器。


背景技术:

2.5g滤波器,随5g的应用得到越来越广的应用。滤波器除了空腔型的,其就是以陶瓷为主的体质滤波器。陶瓷滤波器除需要稳定的材料系数,还需要精确形状尺寸。随5g的应用,陶瓷基滤波器成为了主流。陶瓷在现有生产中主要采用干压的工艺,一小部分采用了注塑的工艺。
3.目前陶瓷精密件的成型主要有二种工艺,一种是干压工艺,一种是注塑成工艺。干压工艺就是将加入总质量0.5%~5%左右的粘接剂(如pva pvb等复合有机物)到一定量的液体中形成溶液,再将粉体(总质量95%-99.5%)加入到溶液中形成浑浊液。再将浑浊液喷雾干燥得到造粒粉。干压就是取造粒粉放入到模具型腔中,施加一定的压力,得到一定形状的胚体。将胚体烧结就得到陶瓷成品。由于烧结过程中,胚体收缩不均匀,导致产品尺寸在各个方向上有一定的波动。所以再需要将产品进行机加工得到尺寸合格的成品。
4.注塑成型的工艺,基本工艺如下:将80-85%的粉体与15-20%的有机物混合后造粒,将造粒料用注塑机注塑得到陶瓷产品胚料,将胚料通过溶脱,热脱或酸脱等工艺脱掉其中一部分有机物后放入烧结炉中烧结。由于烧结过程中,材料密度上升,材料不均匀性会引起产品尺寸随机变化,因此烧结完成后需要对达不到要求的尺寸进行机加工,确保达到使用所需要的性能。
5.采用干压工艺,主要由于工艺带来的粉体不均性,导结产品烧结过程中的尺寸稳定性不佳。需要再进行二次加工。注射成型的目前的工艺,也存在流动方向上的收缩不一致,反映到最后,也是尺寸精度与稳定性上存在问题。两种陶瓷生产工艺,都需要混料,成型,排胶,烧结这几道工艺,这些工艺成本相对较高。同时生产的周期也比较长。平均下来成本也相对较高。
6.滤波器在使用的过程中,需要经过smt工艺,即在300度左右的温度下焊接,在此温度下停留一定的时间。材料需要经受住温度的考验不变形。


技术实现要素:

7.针对现有技术的不足,本发明提供了一种通讯用滤波器的陶瓷基制作工艺,解决了上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种通讯用滤波器的陶瓷基制作工艺,包含以下步骤:第一步:称取适量的钛酸镁、钛酸钴、钛酸钙或钛酸镁、钛酸锌、钛酸钐作为滤波陶瓷粉,并称取适当的表面处理剂,将称好的粉体放入砂磨机或球磨机进行均匀混合。
9.第二步:将粉体与表面处理剂等有机物混合完成,在密炼造粒机升温塑料熔化后
与粉体混合均匀,并将混合好的材料制备成塑料颗粒大小的物料。
10.第三步:将颗粒状的物料用注塑设备进行注塑成型。模具型腔需要考虑到材料的成型收缩率。模具尺寸需要产品尺寸加上成型收率尺寸。注塑成型后的产品,经过毛边修理,浇口处理即得到所需要产品。
11.优选的,所述滤波陶瓷粉的含量为85%-93%。
12.优选的,所述有机物的含量为5-15%且为滤波陶瓷粉的载体。
13.优选的,所述有机物为热固性,热塑性,半热固性的树脂或塑料。
14.有益效果如下:该通讯用滤波器的陶瓷基制作工艺通过在耐温度好的材料里面加入4g/5g/6g的需求粉体,通过密炼机混合后再通过造粒机制成适合注射工艺的物料颗粒,接下来将物粒颗粒模压成5g滤波器所需要的形状。由于不经过脱脂工艺和烧结工艺,产品的形状精度由注塑工艺来保证,大大提高了产品的尺寸一致性和精度,也不再需要机械加工达到所需要的尺寸精度。物料中粉体与有机物比例经过精心调制,可以满足通讯的要求,同时也满足注射工艺的要求,本技术方案与现有工艺对比,首先提高了产品的尺寸稳定性,可以产品不再进行第二次机械加工。本工艺生产的产品,由于某些原因多出来,或者个别公差需要再调整时,原有工艺生产陶瓷绝大部分情况下只能报废处理。而新工艺采用热塑性材料时,还可以再次回料注塑成型。在回用性和环保性方面,新工艺占据明显优势。由于陶瓷需要高温烧结后才能成型,会需要高温,消耗额外的能量。新工艺不烧结后,可以大幅降低烧结的成本。
具体实施方式
15.基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
16.本发明提供一种通讯用滤波器的陶瓷基制作工艺,包含以下步骤:第一步:称取适量的钛酸镁、钛酸钴、钛酸钙或钛酸镁、钛酸锌、钛酸钐作为滤波陶瓷粉,并称取适当的表面处理剂,将称好的粉体放入砂磨机或球磨机进行均匀混合。
17.第二步:将粉体与表面处理剂等有机物混合完成,在密炼造粒机升温塑料熔化后与粉体混合均匀,并将混合好的材料制备成塑料颗粒大小的物料。
18.第三步:将颗粒状的物料用注塑设备进行注塑成型。模具型腔需要考虑到材料的成型收缩率。模具尺寸需要产品尺寸加上成型收率尺寸。注塑成型后的产品,经过毛边修理,浇口处理即得到所需要产品。
19.本技术方案与干压和注射的区别主要为,注塑工艺需要物料熔化之后有比较好的流动性,不然充不满产品的型腔。干压的产品由于采用了少量的粘接剂,干压粉不具备侧向流动的能力。流动性差,干压的密度差异大,粘接剂少产品的结合强度低,局部存在容易掉粉的情况。
20.陶瓷的精度最初由干压成型将工艺精度赋于给初胚,初胚经过热脱,烧结两道工艺后,不可避免的带入了两个工艺的影响。后面的工艺将影响一道加在产品上,其最后精度必然低于初胚的精度。换言之,成品精度低于胚料的精度。而初胚生产工艺中,干压的成型精度低于注射精度。因此本方案中,产品的精度比其他工艺的精度要高。
21.由于注射形成的滤波器,省略掉脱脂烧结工艺,节省了人工和设备的开销,提高了
产品的生产良率。所以注塑成型的工艺成本也比采用干压和cim成型的工艺要低得多。
22.要达到滤波器的物理参数,必须要提高滤波陶瓷的固含量。固含量越高,介电系数越接近需求,损失也越小。在提高固含量的同时,也要保证胚料的强度,在后续的镀银等工艺中保持形状不变。这个技术难度不低。要求固含量从85-93%,同时要保证材料有充分的流动性和强度其中,钛酸镁、钛酸钴、钛酸钙的质量比为88.35:5.65:7.00或76.00:4.00:20.00,该两组配比方式具有温度飘移小,介电系数适中,品质因数大的优点。
23.其中,钛酸镁、钛酸锌、钛酸钐的质量比为88.35:5.65:7.00,采用该配比方式与上述配比方式优点相同且可以多变可作为备选配比方案。
24.其中,滤波陶瓷粉的含量为85%-93%。
25.其中,有机物的含量为5-15%且为滤波陶瓷粉的载体。
26.其中,有机物为热固性,热塑性,半热固性的树脂或塑料,相对于纯塑料的5g滤波器,本方案的特点是介电系数与需求的数据更为接近。滤波器要求的介电系数为15-20之间,在此之间的介电滤波器有比较合适的体积。塑胶类材料中纯的材料的介电系数都比较小。本方案的优点在于吸收了纯塑料的易成型性能和陶瓷介电材料的介电系数,将陶瓷材料与塑料混合到位,要达到15-20的介电系数,要求粉体的加入量要越高越好。加入量越多,则材料的流动性就不好,流动性不佳就不太适合注射的工艺。所以保证加入量的同时保证流动性是本方案的关键。
27.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
28.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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