[發明專利]一種用于高耐壓MLCC的陶瓷介質材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710922478.3
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107573060B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 張軍志;鄒海雄;楊和成
• 申請（專利權）人: 廈門松元電子有限公司
• 主分類號: C04B35/468
• 分類號: C04B35/468;C04B35/622
• 代理公司: 35222 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 郭福利;魏思凡

本發明提供一種用于高耐壓MLCC的陶瓷介質材料及其制備方法，涉及陶瓷介質技術領域。該陶瓷介質材料包括主晶相材料、輔助材料和改性添加物，主晶相材料為BaTiO₃，輔助材料為SrTiO₃，主晶相材料和輔助材料的質量比為7:3～9:1。通過固相合成法分別合成BaTiO₃和SrTiO₃，然后再輔以MnO₂、MgO、Y₂O₃、ZnO、Yb₂O₃、Er₂O₃、La₂O₃、SiO₂、Co₃O₄等改性添加物對陶瓷介質材料進行改性。獲得的陶瓷介質材料的介電常數介于2400～2800之間，可以在1250℃～1300℃的溫度范圍內，與賤金屬在還原氣氛下燒結，用于制作直流耐壓值為5KV以上，符合X7R特性的MLCC的MLCC產品。該陶瓷介質材料分散度及均勻性好，性能優良。

技術領域

本發明涉及陶瓷介質領域，且特別涉及一種用于高耐壓MLCC的陶瓷介質材料及其制備方法。

背景技術

片式多層陶瓷電容器(MLCC)已經被廣泛用作微型尺寸、高容量和高可靠性的電子元件，面臨更小尺寸、更高容量、更低成本和更高可靠性的市場需求。MLCC是由印好電極(內電極)的陶瓷介質膜片以錯位的方式疊合起來，經一次性高溫燒結形成陶瓷芯片，再在芯片的兩端封上金屬層(外電極)，形成一個類似獨石的結構體。適合在空氣氣氛中燒結的MLCC，是以貴金屬鈀或鈀銀合金做內電極；并且所用的陶瓷介質材料大多含有Pd、Cd等有害金屬元素。由于貴金屬價格較高，面對日益激烈的市場競爭及HSF的要求，近幾年多層陶瓷電容器(MLCC)技術的發展主要集中在產品的高容量化、賤金屬化、小型化及多功能化等方面。

采用廉價金屬如銅、鎳或其合金替代貴金屬作為內電極可使MLCC的材料成本得到大幅度的下降；但由于銅、鎳或其合金與陶瓷材料在空氣中燒結時會引起銅、鎳或其合金內電極氧化失效，因此，以銅、鎳或其合金作為內電極的MLCC必須要在還原氣氛中進行燒結，因此，選用銅、鎳或其合金作為內電極時，要求使用的陶瓷介質材料必須具有強的抗還原性。

發明人研究發現，對于具有EIA標準X7R溫度特性的陶瓷介質材料，通常是以BaTiO₃為主晶材料進行摻雜改性獲得。專利CN106631005A公開了一種中溫燒結的無鉛高壓電容器介質瓷料及其制備方法，其用液相法制備的BaTiO₃進行研究獲得了具有X7R特性的高壓介質瓷料，但是該瓷料的介電常數低，制備方法復雜，無法滿足高耐壓MLCC的需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于高耐壓MLCC的陶瓷介質材料，此陶瓷介質材料以BaTiO₃為主晶相材料，以SrTiO₃為輔助材料，并輔以一定的改性添加物，具有良好的介電性能和耐高壓性能，能夠用于制備高耐壓的多層陶瓷電容器，市場前景廣闊。

本發明的另一目的在于提供一種用于高耐壓MLCC的陶瓷介質材料的制備方法，制備方法簡單、易操作，適用于工業化大規模生產。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

本發明提出一種用于高耐壓MLCC的陶瓷介質材料，包括主晶相材料、輔助材料和改性添加物，主晶相材料為BaTiO₃，輔助材料為SrTiO₃，主晶相材料和輔助材料的質量比為7:3～9:1。

本發明提出上述的用于高耐壓MLCC的陶瓷介質材料的制備方法，包括以下步驟：將主晶相材料、輔助材料和改性添加物進行濕法球磨，干燥得到陶瓷介質材料。

本發明實施例的高耐壓MLCC陶瓷介質材料及其制備方法的有益效果為：