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新材料 >> 产业化项目
新材料
李倩 |
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超低温烧结微波陶瓷介质材料
项目负责人简介
      项目负责人:汪宏,讲座教授,国家杰青
      研究领域:电子陶瓷与器件、微波介质材料与器件、多功能纳米复合材料、介电测试技术。
      所属领域:电子信息材料与器件、物联网、5G通信
      项目简介
      ►原理及先进性
      随着电子器件小型化集成化的快速发展,要求陶瓷材料可以与低熔点电极、半导体材料、聚合物基基板等集成共烧。低温共烧陶瓷(LTCC)技术是目前无源器件集成的主流技术,通过多层结构设计将多个分立元件共烧集成在一个独立块体中,形成功能性模组,可大大减小器件的尺寸,实现元件的集成,降低生产成本,提高可靠性。LTCC的主流导体材料为Ag。因此要求作为介质层的陶瓷材料和电极材料要在Ag的熔点以下与之共烧。
      介电常数可系列化,高Q值(低损耗),超低烧结温度(450℃-900℃)
Dielectric relative permittivity
 
      ►应用市场
      超低温烧结微波介质陶瓷作为LTCC无源集成技术的主要介质材料,可广泛应用于无线通讯、可穿戴电子、物联网和全球定位系统等领域。事实上,微波介质材料的出现彻底改变了微波无线通信产业。特别在最近几年,越来越多的手持通讯应用设备对尺寸和重量的要求越来越高,设备小型化的趋势愈发明显。为了满足物联网系统的功能,以及随着5G通信的发展,新型微波介质陶瓷的研发与器件设计愈发迫切和重要。
      目前商用LTCC微波介质材料主要为低介(介电常数小于10)陶瓷材料,并只能在900℃左右烧结,只能用Ag浆作为内电极。本项目研发的LTCC微波介质陶瓷材料具有介电常数系列化(低介、中介、高介),Q值高、可在600℃以下烧结等特点,可用Ag浆、Al浆等作为内电极。
      J. Mater. Chem. C,2014, 2(35): 7364-7372. J. Am. Ceram. Soc., 2014,97(6): 1819-1822 J. Am. Ceram. Soc,2014, 97(1):241-245. J. Am. Ceram. Soc.,2015, 98(2): 528-533. J. Am. Ceram. Soc.,2017, 100(6): 2604-2611.
      中国发明专利: ZL201410247186.0, ZL201310468081.3, ZL201310084857.1, ZL201110216641.7.ZL 201110100849.2, ZL201010170146.2, ZL200910023392.2
      美国发明专利:US 7,928,030 B2