[發(fā)明專利]低成本表面層型半導(dǎo)體陶瓷電容器瓷料的制造方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310122423.6 | 申請日： | 2013-04-10 |
| 公開（公告）號： | CN103193479A | 公開（公告）日： | 2013-07-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳玉林 | 申請（專利權(quán)）人： | 寶雞秦龍電子科技有限公司 |
| 主分類號： | C04B35/468 | 分類號： | C04B35/468;C04B35/622 |
| 代理公司： | 寶雞市新發(fā)明專利事務(wù)所 61106 | 代理人： | 李鳳岐 |
| 地址： | 721000 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 低成本 表面 半導(dǎo)體 陶瓷 電容器 制造 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬電子材料領(lǐng)域，具體涉及一種低成本表面層型半導(dǎo)體陶瓷電容器瓷料的制造方法。
背景技術(shù)
半導(dǎo)體陶瓷電容器，一般分三大類，即阻擋層型、表面層型和晶粒邊界層型。表面層型具有比容大，工藝性好，且較簡單，便于量產(chǎn)化等優(yōu)點，廣泛用于通訊、計算機等多種電子產(chǎn)品中。對用于表面層型半導(dǎo)體陶瓷電容器的瓷料而言，應(yīng)同時滿足以下三個條件：（1）瓷料材料本身的ε?r應(yīng)盡可能大；（2）瓷料材料的結(jié)構(gòu)應(yīng)致密，晶粒應(yīng)細小均勻；（3）瓷料材料應(yīng)易還原再氧化。已有技術(shù)普遍采用高純原料和傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)瓷料，普遍存在ε?r不高和工藝的不穩(wěn)定。而且表現(xiàn)出摻雜效果不穩(wěn)定，形成Ba位置電中性缺位固溶體數(shù)量不足。最為突出的是必須采用高純原料，使成本居高不下。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題：提供一種低成本表面層型半導(dǎo)體陶瓷電容器瓷料的制造方法，采用工業(yè)級或電子一級TiO2代替價高的高純TiO2，采用合成摻雜一步法的新工藝替代傳統(tǒng)工藝，實現(xiàn)了瓷料生產(chǎn)成本的大幅度降低，而且瓷料性能完全滿足要求。此外，采用多種摻雜稀土元素替代價高的氧化釹稀土元素，使生產(chǎn)成本更進一步降低，而且瓷料性能也有顯著的提高。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案：
第一步：摻雜BaTi?O3燒塊的合成；
首先按BaCO3?65-78?Wt%，工業(yè)級或電子一級TiO2?20-30?Wt%，La系稀土2-5?Wt%配比原料；然后將配好的原料混合球磨3-4小時，砂磨細化4-5小時后煅燒合成摻雜BaTi?O3燒塊，合成溫度及保溫時間為1240±5℃/2H，再將高溫合成的摻雜BaTi?O3燒塊粉碎過篩，最后對粉碎過篩后的燒塊進行檢測；
第二步：Tc移動劑燒塊的合成；
首先按Nd2O3?55-61?Wt%，ZrO2?27-33?Wt%?，SnO2?8-14?Wt%，?MnCO3?1-3?Wt%配比原料；然后將配好的原料混合球磨3-4小時后壓濾，將過濾后的原料煅燒合成Tc移動劑燒塊，合成溫度及保溫時間為1200±5℃/2H，再將高溫合成的Tc移動劑燒塊粉碎過篩，最后對粉碎過篩后的燒塊進行檢測；
第三步：瓷料制造；
首先按摻雜BaTi?O3燒塊99-99.7Wt%，Tc移動劑燒塊0.3-1.0Wt%配比原料；然后將配好的原料混合球磨3-4小時，砂磨細化4-5小時后干燥、粉碎、過篩得到瓷料，最后對瓷料進行電性能檢測。
所述La系稀土為Nd2O3或La2O3或CeO2。
所述混合球磨的料：球：水=1：2-2.5：0.8-1.25。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點和效果：
1、本發(fā)明采用合成摻雜一步法新工藝替代傳統(tǒng)兩步法合成工藝，使瓷料生產(chǎn)可以采用工業(yè)級或電子一級TiO2替代價高的高純TiO2，使瓷料生產(chǎn)成本大幅度降低。高純TiO2市場售價為34-44元/kg，而工業(yè)級的TiO2市場售價只有19.5-21元/kg。不但經(jīng)濟效益明顯，而且瓷料性能也有所提高。
2、本發(fā)明可采用多種稀土材料作施主摻雜。根據(jù)市場行情選擇價格便宜的稀土材料作施主摻雜。例如目前市場稀土材料氧化釹售價高達800-1000元/kg，而氧化鑭，氧化鈰等稀土材料市場售價只有120元/kg左右，選用氧化鑭,氧化鈰作施主材料，使生產(chǎn)成本更進一步降低，而且能確保產(chǎn)品質(zhì)量水平不下降。
3、本發(fā)明使用工業(yè)級原料，使生產(chǎn)成本大幅度下降。生產(chǎn)成本由傳統(tǒng)工藝的66.47元/kg，下降到28.85元/kg，每月按生產(chǎn)10噸瓷料計算，可增加利潤375300元。經(jīng)濟效益十分顯著，同時瓷料性能也有較大的提高。
4、本發(fā)明增加砂磨細化工藝，提高各原材料的反應(yīng)活性，采用高溫合成使燒塊生成Ba位置電中性的缺位固溶體更充分，確保瓷料還原氧化容易。
具體實施方式
第一步：摻雜BaTi?O3燒塊的合成；
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