[發明專利]微波介質陶瓷粉末及其制備方法

有效

• 申請號: 201210327434.3
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102838347A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 楊喻欽;陳仁政
• 申請（專利權）人: 北京元六鴻遠電子技術有限公司
• 主分類號: C04B35/462
• 分類號: C04B35/462;C04B35/626;H01B3/12
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 王維新

技術領域

本發明涉及電子信息材料與元器件技術領域，尤其涉及一種微波介質陶瓷粉末及其制備方法。

背景技術

微波陶瓷電容器是目前世界上用量最大、發展最快的電子元件之一。微波陶瓷電容器主要應用于各類軍用民用整機的震蕩、耦合、濾波、旁路電路中，應用領域已經拓展到自動控制儀表、計算機、手機、數字家電、汽車、電力等行業。目前，微波陶瓷電容器已經成為了電容器市場的重要組成，全球市場的需求量增長速度近15%。市場需求巨大，產業化市場前景非常廣闊。

對于射頻、微波多層陶瓷電容器來說，還要求具備以下性能：高耐壓、大電流、大功率、超高Q值、穩定溫度系數，超低等效串聯電阻ESR等。雖然MgTiO₃-CaTiO₃、BaTi₄O₉等低損耗微波介質陶瓷體系已被人們進行廣泛的研究和應用，但是由于在調節陶瓷溫度系數以滿足COG標準的過程中，添加物質會大幅減少Q值。這樣的溫度系數與高Q值的沖突制約了高端電子元件（射頻/微波多層陶電容器）發展和需求。此外還存在燒結溫度高（1300攝氏度以上）的缺點，因此在實際生產使用中，制約了產品的生產條件。因此，對超低損耗微波介質陶瓷材料的研究提出來迫切的要求。

因此，當下需要迫切解決的一個技術問題就是：如何能夠提出一種有效的措施，以解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明所有解決的技術問題是提供一種微波介質陶瓷粉末及其制備方法，有效降低損耗，使得陶瓷能夠在保持良好介電性能的同時，擁有穩定的溫度系數。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種微波介質陶瓷粉末，由85-96%重量的鍶和鈷摻雜的ZnO-MgO-TiO₂三元體系微波介質材料和4-15%重量的鋅鋇硼硅助熔劑組成。

進一步地，ZnO、MgO和TiO₂的摩爾百分比含量比為1：2：3。

進一步地，所述鍶和鈷摻雜的摩爾百分比含量為1.5-6%的SrO，0-7%的CoO。

進一步地，所述鋅鋇硼硅助熔劑由摩爾百分比為10-50%的Li₂O，10-40%的ZnO，10-30%的BaO，15-40%的B₂O₃，10-35%的SiO₂組成。

進一步地，所述助熔劑元素的組成形式為氧化物，碳酸化合物和/或化合物。

本發明還提供了一種微波介質陶瓷粉末的制備方法，包括：

照化學計量配比主瓷粉ZnO：(MgCO₃)₄·Mg(OH)₂·5H2O：TiO₂=5：2：15，再摻雜1.5-6%SrCO₃，0-7%的CoCO₃與主瓷粉混合，以去離子水或者酒精為介質，球磨24小時后，在800℃下溫和煅燒5-8小時；

按照化學計量配比鋅鋇硼硅助熔劑，具體的摩爾百分比是10-50%的Li₂O，10-40%的ZnO，10-30%的BaO，15-40%的B₂O₃，10-35%的SiO₂，將配比后氧化物混合后放入高溫爐中以800℃煅燒，然后冷卻后粉碎，以去離子水或酒精為介質，球磨6-8小時后，在120℃—140℃下烘干；

球磨后已合成的主粉體，按化學計量比例加入重量比為85-96%的主粉體和4-15%的助熔劑，按照粉料與介質重量比1：2加入去離子水或酒精，混合后球磨6-8個小時；

在650℃到750℃溫和煅燒5-8小時，粉碎后獲得所制備的微波介質陶瓷粉末

綜上，使用本發明所述的微波介質陶瓷粉末及其制備方法，以MgO-ZnO-TiO₂體系微波介電陶瓷為基礎，摻雜Sr以穩定溫度系數，使其符合COG標準；適量Co的摻雜可以提高質量系數，降低損耗，使得該陶瓷能夠在保持良好介電性能的同時，擁有穩定的溫度系數，這種中介電常數微波介電陶瓷的組成以及制備比較簡單，可用于MLCC，微波天線等微波器件的制造。

具體實施方式

本發明提供一種微波介質陶瓷粉末及其制備方法，具體由85-96%重量的鍶和鈷摻雜的ZnO-MgO-TiO₂三元體系微波介質材料和4-15%重量的鋅鋇硼硅助熔劑組成。