[發明專利]低溫燒結X8R型陶瓷電容器介質的制備方法

無效

• 申請號: 201410504643.X
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104310999A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 李玲霞;張寧;柳亞然;陳俊曉;于經洋
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C04B35/468
• 分類號: C04B35/468;C04B35/626
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張宏祥

技術領域

本發明屬于一種以成分為特征的陶瓷組合物，特別涉及一種低燒結溫度鈦酸鋇基陶瓷電容器介質的制備方法。

背景技術

片式多層陶瓷電容器(Multilayer?Ceramic?Capacitor，簡稱MLCC)作為基礎電子元器件，在智能手機、平板電腦、廣播電視、移動通信、家用計算機、家用電器、測量儀器、醫療設備等民用產品及消費電子中普遍使用,以每年30％的增長速度成為電容器市場的主流。

在MLCC的需求量呈不斷上升趨勢的同時，電子產品的更新對MLCC的技術和性能提出更高要求。MLCC向小型化、大容量化、低成本化、高集成化等方向不斷發展，MLCC的疊層數不斷增加，內電極的層數和比例也隨之逐漸增多，內電極的成本直接決定著MLCC的成本。BaTiO₃系材料是目前制備MLCC廣泛應用的介質材料，但其燒結溫高，通常大于1300℃，只有貴金屬Pt、Au、Pd或它們之間的合金才能滿足內電極的需求，但這類內電極的成本很高，而且貴金屬Pd的價格一直上漲，這就使得降低MLCC生產成本這一技術難題越來越突出；降低成本的關鍵是不再使用昂貴的貴金屬電極，要達到上述目標有兩種方案可選。一是使用賤金屬內電極，如Ni、Cu等做內電極，但是整個材料都必須在還原氣氛中燒結，這也必將增加生產成本和難度。第二種方法就是使用價格較便宜的純銀電極，這就要求大幅度降低BaTiO3的燒結溫度。這樣在減小多層陶瓷電容器的材料成本的的同時，還可以減少燒結工藝的能耗，從而降低整個多層陶瓷電容器材料和制造的成本。

BaCu(B₂O₅)具有較低的熔點(850℃)，可以在燒結過程中通過液相傳質的方式改善陶瓷結構的顯微結構，同時，可大幅度降低BaTiO₃基陶瓷電容器介質材料的燒結溫度。目前，尚未見到以BaCu(B₂O₅)降低BaTiO₃基陶瓷電容器介質材料燒結溫度的報道。

發明內容

本發明的目的，是克服現有技術的成本高、燒結溫度高的缺點，提供了一種低燒結溫度、成本低，且具有較高介電常數的X8R型多層陶瓷電容器介質材料的制備方法(X8R型是國際電子工業協會EIA規定的工作溫度范圍為-55～150℃的片式多層陶瓷電容器)。

一種低溫燒結X8R型陶瓷電容器介質的制備方法，具有如下步驟：

本發明通過如下技術方案予以實現。

(1)按重量比為74.7:265.8稱取CoO和Nb₂O₅，混合、球磨、烘干、過篩后于800～1000℃煅燒，再經球磨、烘干制得CoNb₂O₆；

(2)按重量比為114.9:265.8稱取MnCO₃和Nb₂O₅，混合、球磨、烘干、過篩后于800～1000℃煅燒，再經球磨、烘干制得MnNb₂O₆；

(3)將Na₂CO₃、Bi₂O₃、TiO₂按質量比3:15:10配料，與去離子水混合球磨6h后烘干，再于800℃煅燒，制得Na_0.5Bi_0.5TiO₃粉末；

(4)按化學計量式BaCuB₂O₅，將原料BaCO₃、CuO和B₂O₃稱量配料，混合、球磨、烘干、過篩后于700～850℃煅燒，再經球磨、烘干制得BaCuB₂O₅；

(5)按質量稱取BaTiO₃?100g，外加步驟(1)制備的CoNb₂O₆?0.8～2.5g、步驟(2)制備的MnNb₂O₆?0.15～0.6g、步驟(3)制備的Na_0.5Bi_0.5TiO₃?0.3～0.5g及步驟(4)制備的BaCuB₂O₅1～10g，與去離子水混合后球磨2～10小時，烘干5～8小時，制得陶瓷電容器介質的粉料；