一、发明创造简介
    随着现代化通信技术的飞速发展，特别是移动卫星通信和全球定位系统等的快速发展，小型化和轻量化的微波器件日益受到重视，低温烧结多层陶瓷器件（LTCC）可以有效的减小器件尺度，实现集成化，因而已受到人们的广泛关注。然而，目前大多数商用微波介质陶瓷的烧结温度都在1200℃～1500℃之间，无法与铜（Cu，熔点为1083℃）或银（Ag，熔点为961.93℃）等内电极共烧，因此，研制开发具有优异性能的降低烧结微波介质陶瓷已成为微波元器件领域的一个关键技术。

    随着社会信息化的发展，高频微波成为了未来通信的发展方向。在高频微波范围（1GHz～300GHz），微波器件应具有小的损耗和优良的频率选择性，即微波材料具有高的Q值（品质因数）显得非常重要；在高速的信息传输过程中，为了减少线路中的迟豫效应，应用于信息收发元器件上的陶瓷基材料具有小的介电常数ε是很必要的。因此，高Q、低ε材料在陶瓷基板方面具有重要的用途。

    本专利发明一种性能优异的微波介质材料的组成与制备技术，可用于（1）低温烧结LTCC多层微波滤波器。（2）用于低温烧结陶瓷线路基板。本专利采用国产氧化镁（MgO），基准试剂（含量，99.9%）中国上海，同济微量元素研究所；五氧化二铌（Nb2O5），基准试剂（含量，99.5%），中国上海，中国医药（集团）上海化学试剂公司。采用标准电子陶瓷工艺，制备工艺，制备工艺简单，易于工业化推广。将氧化镁和五氧化二铌按Mg4Nb2O9化学计量比称料混合，在920℃、2小时合成物相。添加1%～8%的某低熔点的氧化物，能使该材料的烧结温度低到920℃。X射线衍射结果显示，材料的主晶相为有序型刚玉结构的Mg4Nb2O9。发现在TS＝1000C烧结温度下得到Q·f＝151042GHz和，εr＝12.89；TS＝920C，性能达到：εr＝12.72；Q·f=77800GHz的最好值，烧结过程的X，y，z三向收缩率≤15％该陶瓷不与Ag内电极反应。

二、创新点
       1．采用国内原材料，首次合成了Mg4Nb2O9并研究了其优良的高Q、低ε微波性能，通过添加低溶点的氧气化物的方法，形成液相烧结，将Mg4Nb2O9微波介质陶瓷的浇结温度由1400℃降低到了1000～1050℃，分别得到了中温烧结Ts=1050℃，εr=12.72，Q·f＝151042GHz
       2．近一步采用多组员添加（V2O5和LiCO3），烧结温度降到了Ts=920C，性能达到：εr＝12.72
Qf=77800GHz的国际最好值。

三、发明的应用价值和市场前景
    微波电子陶瓷是当前先进陶瓷材料领域最具活力、最有前途的组成部分，是电子、信息、计算机、通讯、激光、自动化、航空航天等领域的关键材料。移动通信、全球定位系统的快速发展，对微波陶瓷介质材料及其微波谐振器、微波滤波器等提出了广阔的市场需求。微波介质材料的应用很广泛，包括用作微波电路的载体，MW波导、MW屏。我们研究的Mg4Nb2O9微波介质陶瓷，具有优良的性能（Q·f≥135000GHz、ε＝12～13），可以作为微波谐振器和滤波器，广泛的应用于微波通信的器件上，尤其是高频微波通信的器件上，同时由于它的介电常数比较低，可以作为微波电路的载体—基板材料广泛的应用于微波通信。而使线路中的迟豫效应很小。

    高温烧结型的微波元器件（烧结温度在1300℃以上），由于其电极材料必须采用耐高温的贵重金属，如白金（Pt）、钯（Pd）等，产品的成本很高。而烧结温度为1000～1250℃的材料（国内称为中温烧结型，国外称为低温烧结型），可用Cu，Ni或者高银/钯（Ag/Pd）比的内电极，使得产品的成本有很大的降低。