[發明專利]一種低溫燒結的MLCC用陶瓷介質材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710949084.7
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107500755A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 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;C04B35/64;H01G4/12;H01G4/30
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙)35222
• 代理人: 郭福利,魏思凡

技術領域

本發明涉及陶瓷介質領域，且特別涉及一種低溫燒結的MLCC用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。在國內已有的賤金屬抗還原材料相關研究中，已經公開的材料,如CN101848879A，CN101333105A，CN104291808A等制作的X7R粉料可在較低的燒結溫度下成瓷，但其均是以純BaTiO₃為主晶相，采用后添加的方式進行摻雜，獲得符合X7R特性的材料，制備方法復雜，獲得的陶瓷介質材料存在一定的性能缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低溫燒結的MLCC用陶瓷介質材料，此陶瓷介質材料以Sr、Si摻雜的BaTiO₃為主晶相，輔以一定的改性添加物，具有良好的分散性、均勻性，燒結溫度低。

本發明的另一目的在于提供一種低溫燒結的MLCC用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。

本發明提出一種低溫燒結的MLCC用陶瓷介質材料，包括質量分數為95～99％的主晶相成分和質量分數為1～5％的改性添加物，主晶相成分包括Sr、Si摻雜的BaTiO₃，改性添加物選自ZrO₂、MnCO₃、MgO、Y₂O₃、ZnO、Yb₂O₃、Er₂O₃、La₂O₃、SiO₂中的兩者種或兩種以上。

本發明提出上述的一種低溫燒結的MLCC用陶瓷介質材料的制備方法，包括以下步驟：

S1，將碳酸鋇、硅的氧化物或碳酸鹽、鍶的氧化物或碳酸鹽、二氧化鈦進行濕法球磨，然后在空氣氣氛下煅燒2～4h，煅燒溫度為1100℃～1150℃，得到主晶相成分；

S2，將主晶相成分和改性添加物進行濕法球磨，干燥得到陶瓷介質材料。

本發明實施例的一種低溫燒結的MLCC用陶瓷介質材料及其制備方法的有益效果為：

以Sr、Si摻雜的BaTiO₃作為主晶相材料，利用硅、鍶的氧化物或碳酸鹽的形式進行預先摻雜，得到摻雜有Sr、Si的BaTiO₃，生產工序簡單，然后再進行改性摻雜，獲得符合X7R溫度特性的陶瓷介質材料，其介電常數可達3400-3800，該材料制備過程簡單，獲得的材料具有良好的分散性、均勻性和穩定性。其制成的多層陶瓷電容器能夠在還原氣氛中以1240±20℃進行燒結，且與鎳、銅或其合金內電極匹配良好。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。

下面對本發明實施例的一種低溫燒結的MLCC用陶瓷介質材料及其制備方法進行具體說明。