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本文采用传统功能陶瓷材料制备方法制备ZnO-TiO2系微波介质陶瓷材料,采用综合热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、微波介电性能测试、粒度分析试等分析和测试方法,研究不同钛锌比、金红石取代部分锐钛矿时,对ZnO-TiO2系微波介质陶瓷物相、介电性能的影响;研究掺杂添加不同低熔点氧化物、低熔点玻璃添加物等对ZnO-TiO2系微波介质陶瓷的低温烧结特性和介电性能的影响。通过优选、优化添加2Wt%-6Wt%的ZnO-B2O3-SiO2玻璃的Zn[TixTi(1-X)]1.1O3(金红石TiO2, X=0.375)陶瓷配方,并经公司工艺和生产验证,符合LTCC技术和产品要求。结合公司产品仿真设计和全套LTCC工艺,研制并批量生产出多种LTCC多层片式器件。试验过程中得到的主要研究结果如下:(1)原料TiO2的含量对ZnTiO3主晶相的合成比较敏感,当Ti/Zn比为1.1:1时,ZnO-TiO2系微波介质陶瓷中的ZnTiO3晶相含量最高。(2)粉体预烧时,材料配方中以金红石TiO2取代部分锐钛矿TiO2可提高ZnTiO3的分解温度,热稳定性得到提高,同时提高ZnO-TiO2系微波介质陶瓷中ZnTiO3含量;当取代量为X=0.5时,ZnTiO3的含量最高。(3)添加低熔点玻璃ZBS可抑制ZnTiO3的分解,并且ZnTiO3的含量不受ZBS添加量的影响。添加量6wt%ZBS玻璃的样品,在900℃保温2h烧结条件下,测试频率大于3GHz时,陶瓷材料介电性能为:εy=26.8,Qf=21700GHz,τf=-13ppm/℃。(4)添加2Wt%-6Wt%的ZnO-B2O3-SiO2玻璃的Zn[TixTi(1-x)]1.1O3(?)(金红石TiO2, X=0.375)陶瓷符合LTCC技术要求和产品,使用该陶瓷材料,公司已研制并批量生产LTCC多层片式滤波器、巴伦、天线、巴伦滤波器等产品。