(干货大讲堂)陶瓷滤波器讲解----陶瓷材料检测篇
由于网上很多陶瓷滤波器的工序讲解不全, 现邀请中国5G陶瓷协会常务副会长周先生提供以下讲解资料, 后续将陆续有更精彩的细节分享:
介质陶瓷粉体技术是制作介质滤波器的核心技术之一，在粉体的整个制备过程中所涉及的原材料、半成品、成品都需要对其性能进行严格的控制，本篇文章从整个粉体制程给出性能检测项和检测方法。
1 原材料检测
原材料主要包括合成介质陶瓷主晶相的氧化物粉体以及掺杂改性剂粉体，其主要的检测项包括：PSD检测、微观形貌检测、杂质检测等。
序号 | 性能检测项 | 检测目的 |
1 | 粒度分布（PSD） | 检测原材料粒径分布情况，预估研磨工艺 |
2 | 微观形貌（SEM） | 检测原料微观分布，有无硬团聚 |
3 | 杂质检测（ICP） | 检测原材料纯度及有害杂质离子含量 |
2 半成品/过程检测
半成品/过程检测主要包括一次球磨浆料、预烧粉、二次球磨浆料的物理性能检测。其主要检测项包括：一次球磨粒度分布、二次球磨粒度分布、浆料PH值检测、铁含量检测、造粒粉安息角、含水率、烧失率检测、成型后生坯密度检测、生坯烧结成瓷后收缩率、致密度检测、瓷体微观形貌检测。
序号 | 性能检测项 | 检测目的 |
1 | 粒度分布（PSD） | 检测一次球磨、二次球磨浆料中粉体粒度分布情况 |
2 | 浆料PH值 | 检测一、二次球磨浆料的PH值 |
3 | 铁含量检测（ICP） | 检测浆料中Fe3+含量 |
4 | 安息角测试 | 测量粉体流动性，判定造粒粉一致性的指标之一 |
5 | 含水率 | 造粒粉中水份含量，判定造粒粉一致性指标之一 |
6 | 烧失率 | 造粒粉烧结挥发份比例，判定造粒粉一致性指标之一 |
7 | 生坯密度 | 成型后生坯密度（重要参数） |
8 | 成瓷坯体致密度检测 | 成瓷后瓷体密度，初步判定瓷体致密度是否合格 |
9 | 瓷体微观形貌检测 | 判定瓷体是否存在晶粒异常长大、是否存在微气孔 |
3 陶瓷电性能检测
使用网络分析仪测试介质陶瓷微波介电性能，一般使用Hakki –Coleman方法测量材料的介电常数、Q×f值、损耗值等参数，如要测试材料Tf值需要将产品及夹具置于特定温度下进行测量。
Hakki-Coleman方法又称为平行板介质共振法，该方法如下所述：
（1） 样品准备及测试条件
平行板介质共振法所需要的样品为圆柱形介质谐振器，选择样品TE01模进行量测。圆柱体径高比一般在1.0~1.3，具体的样品要求及测试条件请参考GB7265.2-87；
（2）测试方法
以单一的介质谐振器作为测量单元，如图1所示连接至网络分析仪。将介质谐振器夹于两块金属平板中间，此结构相当于将介质谐振器两端短路而形成共振器。具体的连接方式如图2。
图1 样品测试设备连接示意图
图2 介质谐振器测试连接图
（3） 实验数据输出
通过网络分析仪读出相关参数后，代入至相关公式可以计算出介电常数ε、介电损耗值正切 tanδ及品质因子Q。由于计算公式比较专业，所以这部分工作一般通过软件进行。测试软件操作界面示意如图3.
图3 测试软件操作界面
