Низкотемпературная керамика для СВЧ изделий

Введение

Актуальность темы исследования обусловлена тем, что создание новых материалов является приоритетным направлением в ряде наиболее развитых стран, так как материалы определяют дальнейшее развитие таких отраслей, как вычислительная техника, радиотехника, автоматика, и др. Именно материалы стали ключевым звеном, позволяющим решать многие инженерные задачи при разработке сложнейшей современной аппаратуры.
Вот почему независимо от выполняемых функций рабочие характеристики всех элементов определяются свойствами используемых материалов, т. е. выходные параметры аппаратуры находятся в прямой зависимости от применяемых материалов, и перспектива их развития определяется прогрессом в области создания современных материалов и технологий.
Цель работы – рассмотреть низкотемпературную керамику для СВЧ изделий.
Задачи:
1.Низкотемпературные керамические материалы.
2.Материалы на основе искусственного сырья.
3.Материалы на основе природного сырья.
4.LTCC технология получения изделий.
5.Механическая прочность керамических диэлектриков.
Структура работы обусловлена целями и задачами исследования. Реферат состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы.

1. Низкотемпературные керамические материалы

Керамические диэлектрики составляют важную часть материалов электронной техники. Они являются основой керамических установочных деталей, более 60% всех электрических конденсаторов.
Развитие микроэлектроники привело к расширению объемов производства керамических диэлектриков и росту темпов их совершенствования.
Керамические диэлектрики можно классифицировать по типу сырьевых материалов, из которых они были получены. Такие материалы можно разделить на 2 основных типа - на основе природного и искусственного сырья. В последнее время большое распространение получили диэлектрические материалы на основе искусственного сырья высокой чистоты (корунд, ультрафарфор), поскольку они обладают с высокими диэлектрическими характеристиками.
В отдельную группу выделились керамические материалы на основе природного сырья, обладающие целым комплексом отличительных свойств.
Высокие диэлектрические характеристики в низком и среднем частотном диапазоне, высокая надежность и работоспособность в широком диапазоне температур при относительно невысоких температурах спекания. Классификация керамических материалов представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Классификация керамических материалов

Несмотря на все достоинства керамических диэлектриков на основе природного сырья, стоит отметить, что значительным недостатком является высокое количество примесей в его основе, которые оказывают негативное воздействие на конечный продукт, изменяя и ухудшая свойства изделия [5, c 79].
Растущий прогресс в электротехнике вызывает непрерывно возрастающие требования к материалам, к материалам, которые являются основой их конструкции. Развитие микроэлектроники привело к расширению объемов производства керамических диэлектриков и увеличению темпов их усовершенствования. В качестве диэлектриков за последние годы используется большое количество разнообразных материалов. LTCC технология - одна из наиболее перспективных для производства продуктов для СВЧ применения.
В основе LTCC технологии лежит композиционный материал из стекла и керамики, который по своему химическому составу является технологической модификацией глиноземистого фарфора (ультрафарфора). В качестве керамической основы используется искусственно синтезированный диэлектрик А1203 в виде глинозема высокой частоты. В качестве стеклосвязки используется заранее синтезированное стекло с определенными характеристиками, определяемыми содержанием ряда стеклообразующих оксидов.
Использование легкоплавких стекол в качестве стеклофазы для спекания по жидкофазному механизму (как электрокерамика типа ультрафарфор, стеатит, кордиерит) и исключение природных материалов с большим количеством примесей (как в корундовой керамике) позволяет добиться целого ряда уникальных свойств. Низкие потери СВЧ и относительная невысокая стоимость производства являются ключевыми преимуществами LTCC для ВЧ и СВЧ приборов. По стоимости LTCC