[發(fā)明專利]一種高頻晶界層陶瓷電容器介質(zhì)及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310462413.7
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103524127A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃新友;李軍;高春華
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: C04B35/47
• 分類號: C04B35/47;C04B35/622
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無機(jī)非金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，特指一種高頻晶界層陶瓷電容器介質(zhì)及其制備方法，它采用常規(guī)的陶瓷電容器介質(zhì)制備方法和一次燒結(jié)工藝方法，利用電容器陶瓷普通化學(xué)原料，制備得到無鉛、無鎘的高頻晶界層陶瓷電容器介質(zhì)，還能降低電容器陶瓷的燒結(jié)溫度，該介質(zhì)適合于制備單片陶瓷電容器和單層片式陶瓷電容器，能大大降低陶瓷電容器的成本，該介質(zhì)介電常數(shù)較高，容易實現(xiàn)陶瓷電容器的小型化，而且溫度特性好，同時能提高耐電壓和色散頻率高以擴(kuò)大晶界層陶瓷電容器的應(yīng)用范圍，并且在制備和使用過程中不污染環(huán)境、安全性高。

背景技術(shù)

?隨著表面安裝技術(shù)的迅速發(fā)展與普及,?表面安裝元件(?SMC)?在電子設(shè)備中的占有率穩(wěn)步提高；1997?年,?世界發(fā)達(dá)國家電子元器件片式化率已達(dá)70%以上，?全世界平均40%以上，2000?年，?全世界電子元器件片式化率達(dá)70%，2002?年，?片式化率已經(jīng)超過85%；特別是為適應(yīng)信息領(lǐng)域和航空航天等國防尖端領(lǐng)域?qū)π⌒投喙δ茈娮友b置日益緊迫的需求，順應(yīng)通信與信息終端的便攜化、小型化與多功能化發(fā)展潮流，片式電子元件進(jìn)入了全面發(fā)展的新時期；單層片式半導(dǎo)體陶瓷材料分為表面層型和晶界層型兩類，其特點是體積小、容量大，此外，?晶界層半導(dǎo)體陶瓷材料還具有溫度特性好、頻率特性好、工作頻率高等優(yōu)點；目前在全球范圍內(nèi)，只有AVX、JOHANSON?等不到十家公司能提供單層片式半導(dǎo)體陶瓷材料，全球?qū)螌悠桨雽?dǎo)體陶瓷材料元件的市場總需求高達(dá)45?億只/?年；為適應(yīng)電子元器件微型化、輕型化、復(fù)合化、高頻化和高性能化的日益迫切要求,?半導(dǎo)體陶瓷材料在小型化,?高介電常數(shù)化,?高精度化和高頻化方面得到迅速發(fā)展，?單層片式半導(dǎo)體陶瓷材料為發(fā)展的趨勢；一般單片晶界層陶瓷電容器介質(zhì)和單層片式晶界層陶瓷電容器介質(zhì)的燒結(jié)溫度為1350~1430℃，同時存在如下問題：要么耐壓較低，要么溫度系數(shù)較大，要么介電常數(shù)較低，燒結(jié)工藝基本上都是采用二次燒結(jié)方法，即：先高溫還原，然后涂覆絕緣氧化物在中溫進(jìn)行氧化熱處理，工藝較復(fù)雜，成本較高；有些采用涂覆法，工藝較復(fù)雜，原料較昂貴，成本也較高；而本發(fā)明的晶界層陶瓷電容器介質(zhì)燒結(jié)溫度為1270~1290℃左右，同時采用一次燒結(jié)工藝（先在氮氣中500℃以前排膠，然后在高于1000℃后以慢速升溫（30~50℃/小時），然后于1270~1290℃保溫3~5小時燒結(jié)，然后緩慢冷卻到900~950℃左右于空氣中保溫2~3小時處理，最后隨爐冷卻），這樣能大大降低晶界層陶瓷電容器的成本，同時本專利電容器陶瓷介質(zhì)不含鉛和鎘，電容器陶瓷在制備和使用過程中不污染環(huán)境；另外，本發(fā)明的電容器陶瓷的介電常數(shù)高，這樣會提高陶瓷電容器的容量并且小型化，符合陶瓷電容器的發(fā)展趨勢,?同樣也會降低陶瓷電容器的成本；本發(fā)明的晶界層陶瓷電容器介質(zhì)耐電壓高、色散頻率高，容溫特性符合X7R的要求等有利于擴(kuò)大晶界層陶瓷電容器的使用范圍和安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高頻晶界層陶瓷電容器介質(zhì)。

本發(fā)明的目的是這樣來實現(xiàn)的：

高頻晶界層陶瓷電容器介質(zhì)配方組成包括（重量百分比）：(Sr_0.96Ba_0.04)TiO_3?88-96%，Ba(Li_1/4Nb_3/4)O_3?0.1-3%，Dy₂O_3?0.1-4%，SiO₂?0.1-2.0%，Al₂O₃0.1-2.5%，SrCO₃0.03-2.0%，ZnO-Li₂O-Bi₂O₃玻璃粉（ZLB）0.1-2.0%，CuO0.01-2%；其中(Sr_0.96Ba_0.04)TiO₃、Ba(Li_1/4Nb_3/4)O₃和ZnO-Li₂O-Bi₂O₃玻璃粉分別是采用常規(guī)的化學(xué)原料以固相法合成。????