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宽带微波介电材料的工程制备与应用

2021-03-30 20:41:00浏览: 341次 来源:网络整理 作者:佚名

1简介

新型微波和毫米波材料为雷达和通信等高端微波技术的发展提供了良好的支持和保证。南京工业大学是最早从事新型微波材料研究与开发的单位之一。凭借国家86 3、国防新材料的资助微波基板介质,它长期致力于新型微波陶瓷系列介质和组件,微波和毫米波复合介质和电路基板以及宽带无源器件。集成式低温共烧材料的研发,工程准备和批量应用。本文重点研究了微波陶瓷,复合材料基板和LTCC陶瓷的研究1-8,并介绍了三种新型微波材料的微观结构和批量生产的性能数据,以期在许多高级领域推广新型微波材料的使用。微波和毫米波领域,例如雷达和通讯。提供关键的基本材料支持。

2微波复合介电材料和金属化基板

微波电路基板包括:①单晶,砷化镓等; ②刚玉陶瓷,高导热氮化铝; ③复合电介质,如RogersRT,TMM和其他衬底。复合介电基板在性能,可靠性和大面积加工方面具有独特的优势。 Rogers,Taconic和其他基于PTFE的复合介电基板产品受到微波电路设计专家的青睐。 1996年,NTU专注于PTFE复合纤维增强陶瓷2. 20-1 5. 0系列介电常数介电基板的开发,工程准备及其多模型应用产品图片1、 2。

微波复合介质和基材的主要性能如表1所示。

图3是PTFE基复合纤维增强陶瓷介电材料的典型SEM显微照片。微观结构表明:微波介质纤维增强陶瓷材料均匀分散,粒径均匀,复合致密,无任何孔隙。

3个高Q微波陶瓷系列电介质和组件

根据微波陶瓷的相对介电水平,将其分为低介电陶瓷,中介电陶瓷和高介电陶瓷。微波陶瓷电介质的低损耗及其频率温度系数可以调节到接近零。一直是材料研究和开发的重点,也是确保微波设备低插入损耗是确保微波系统高质量和稳定性的重要保证。图4、 5显示了用于微波铁氧体匹配的高Q天线低介电陶瓷零件和低损耗中高介电陶瓷管的特定模型。

陶瓷具有致密的微观结构和均匀的晶粒尺寸。

NHT系列微波陶瓷介质的主要性能见表2

4种LTCC瓷,原料带和多层匹配共烧

国内微电路包装生产线一直依靠从美国进口的原始陶瓷带(例如FERROA6和DUPONT951)来设计和制造模块电路(例如MCM)。南京工业大学致力于研发相当于A6的Ca-Si-B系列玻璃芭乐APP ,相当于951的Ca-M-Si-B-Al系列玻璃/陶瓷复合材料,NiZnCu系列铁氧体及其高频材料。对大型叠加电流片式电感器进行了系统研究,研究了多元素组成-多步精细制备工艺-微观结构-综合性能之间的关系,并取得了许多实际成果。图7、 8显示了介电常数5. 95的生坯陶瓷带,以及由我们的陶瓷材料制成的低温共烧多层封装模块的13。 13我们的陶瓷材料和A6材料的综合性能,例如颗粒特性,铸造性能,烧结收缩率,陶瓷体强度微波基板介质,微电路共烧匹配和剥离强度等,都经过了全面测试和评估。

图片9、 1 0、 11是NG780铸坯陶瓷带,低温共烧多层微电路模块和典型陶瓷体的SEM照片。从图中可以看出,生陶瓷带的上,下表面是光滑的。大面积多层共烧陶瓷体结构紧凑,XYZ轴收缩均匀,与印刷金属微电路的匹配性好,平坦度高。

5结论

本文系统地讨论了用于研发工程的新型微波材料的结构,主要性能和物理应用图片。它是国防研究和生产许可​​证单位亚博app买球 ,其产品已通过国家军事标准。企业标准QB / NGDJ-W-003-2004,获国防科学技术进步奖二等奖,江苏省科学技术奖二等奖,中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖。

致谢:长期的研发过程已经赢得了14家研究所,南京的55家研究所的

谢谢214武器学院和清华大学的支持!

参考

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