Керамический материал

66096 Изобретение относится к областиизготовления изделий из керамическихматериалов., применяющихся в радво- иэлектронной технике, в частности,Бдля изготовления диэлектрических подложек интегральных схем.Известны керамические материалы,содержащие титанаты окислов шелочноземельных металлов, преимущественно ЗОтетратитанат бария, включающий добавки окиси цинка, окиси циркония окиси кадмия, двуокиси бериллия,Эти керамические материалы имеютзначительные диэлектрические потерив области сверхвысоких частот непозволяют получить высокий класс чистоты обработки поверхности при изго-.товлении диэлектрической подложки,Известен керамический материал,содержащий тетратитанат бария и вкачестве минерализатора - триосновной,фосфат кальция в количестве 2 Е кото;рый обеспечивает расширение диапазона температуры спекания керамическо,го материала, так как тетратитанат,:бария имеет очень узкий диапазон температуры спекания, что приводит кплавлению керамики и невозможностиполучения изделия.Применение флюса - триосновногофосфата кальция не позволяет почувчить материал, отвечаюший технич:еским требованиям по чистоте поверхности диэлектрической подложки, низким значением диэлектрических характеристик и стабильным значением их вдиапазоне рабочих температур,ром,5 Полученный керамический материалобладает стабильным значением диэлектрических характеристик в диапазонетемператур от 0 С до 250 С, .низкимидиэлектрическими г:отерями в СВЧ диа 2 п пазоне и способностью к механическойобработке выше 12 класса чистоты поверхности.В табл, приведены сравнительныехарактеристики известного и предло женного керамического материала, содержащего в следующих трех вариантахуказанные компоненты, мас.И:1 Окись алюминия 0,5Окись хрома 0,05 ЗО Тетратитанатбария Остальное до1001,00,1 11. Окись алюминияОкись хромаТетратитанатбарг я Остальное до1001,50,2 111. Окись алюминияОкись хромаТетратитанатбария Остальное до100Пример изготовления предлагаемогокерамического материала.45 Берут тетратитанат бария, измельченный.до удельной поверхности, равной 5000 - 6000 см /г, тонко измельченные добавки Л 10 СгОз и тщательно перемешивают в шаровой мель нице в течение 10 - 1 2 ч до полногопрохождения через сито 10000 отв,/смОбразцы (например, пластины разме.ром 60 хч 8, 30 х 24) изготавливают методом прессования массы, пластифицированной поливиниловым спиртом 67. -ной концентрации, введенном в количе.стве 8% от массы сухого порошка,удельное давление прессования 800 -1000 кг/см . Процесс спекания прово 2 Цель изобретения - снижение диэлектрических потерь в СВЧ - диапазоне и повышение стабильности диэлектрических характеристик в диапазоне рабочих температур - достигается тем, что керамический материал на основе тетратитаната бария, содержащий минерализатор, он дополнительно содержит окись хрома в качестве стабилизатора, а в качестве минерализатора окись алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.7:Окись алюминия 0,5 - 1,5 Окись хрома 0,05 - 0,2 Тетратитанатбария Остальное, Введение окиси алюминия в количестве от 0,5 до 1,5 мас,Е, преимущественно 1,0 мас,7, позволяет расширить диапазон температуры спекания от 1320 до 1370 С, оптимальная температура спекания 340 С.Введение окиси хрома в количестве от 0,05 до 0,2 мас.% (оптимально 0,16 мас,7,) позволяет снизить рост кристаллов, т,е. получить мелкокристаллическую структуру материала, обла.цающего малым разбросом диэлектрических характеристик в разных точках одного образца и на разных образцах, таким образом окиси хрома в данном материале является стабилизато-Керамическийматериал по патенту США М б 43191 Объемная масса, г/см 4,37 4,38 4,37 Диэлектрическая проницаемость на частоте 10 ф Гц 34,8+0,1 30-37 34,8+О,34,8+0,1 Тангенс угла диэлектрических потерь начастоте 101 О Гц 0,0004 0,005 0,0002 0,0003 Допускаемая чистотаобработки поверхности Не более 8 Не менее 12 Не менее 12 Не менее12Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости на частоте 101 ф Гц 0-+250 0-+250 С0,018 Не стабилен 0-+250 Водопоглощение, 7 0,001 0,1 0,01 Удельное объемноеэлектросопротивление, Ом см Зх 10Зх 102 х 10Удельное поверхностное электросопротивление, Ом Зх 0Зх 10бх 10 " ВНИИПИ Заказ 5 31 Тираж 587 . Подписное Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з67 б дится в интервале температур 1320 - 1370 С, Оптимальной температурой обжига, при которой образцы имеют мак симальный объемный вес, минимальное водопоглощение0,01 ) - 1340 С,Керамический материал, изготовленный этим методом и имеющий состав, ма с. У.:ВатО 99,45 - 98,3А 1 гОз 0,5 - 1,5СгО 0,05 - 0,2 отличается сравнительно высокой диэлектрической проницаемостью, практически нулевым ТКЕ (что обычно имеют материалы с Е = 17 - 19), малыми и.утерями по частоте Г = 10Гц.Благодаря высокой плотности, равномерной мелкозернистой структуре,09 ьповерхность подложки может быть обработана до чистоты не ниже д 12,Керамика может оказаться дешевлепри массовом производстве благодаря 5относительной легкости обработки(по сравнению с применяемыми в настоящее время подложками из корундовыхматериалов). ОПредлагаемый керамический матери.ал на основе тетратитаната барияпозволяет повысить добротность СВЧэлементов радио- и электронной аппа.ратуры, снизить ее габариты и вес,повысить тактико-технические данные,а также снизить технологические затраты на изготовление диэлектрическихподложек интегральных схем,Предлагаемый керамический материал Пример 1 Пример 2 Пример 3