[發(fā)明專利]一種用于陶瓷電容器的介質(zhì)材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710955223.7
• 申請(qǐng)日: 2017-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN107840654A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張兵;李熙祥;李熙碩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東國(guó)瓷功能材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/468
• 分類號(hào): C04B35/468;C04B35/626;C04B35/622;C04B41/88;C04B35/628;H01G4/12;H01G4/30
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩,吳歡燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電容材料，更具體地，涉及一種用于陶瓷電容器的介質(zhì)材料及其制備方法。

背景技術(shù)

多層片式陶瓷電容器(Multilayer Ceramic Capacitors)簡(jiǎn)稱MLCC，是由印好電極的陶瓷介質(zhì)膜片以錯(cuò)位的方式疊合起來，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)形成陶瓷芯片，再在陶瓷芯片的兩端封上金屬層而形成。其具有高比容、高可靠性、高耐壓、頻率特性好等特點(diǎn)，是在電子信息、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制及通訊等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛的電子器件。

隨著電子設(shè)備及元器件向微型、薄層、混合集成等方向發(fā)展以及集成電路表面安裝技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)高性能MLCC的需求與日俱增。MLCC的介質(zhì)單層厚度不斷薄層化，要求即使薄層化也可以維持電容器的可靠性；特別是在介質(zhì)層厚度小于2μm甚至小于0.5μm的超薄的MLCC，要求電容器非常高的可靠性，這對(duì)用于制備電容器的介質(zhì)材料提出了更高的要求。

例如，公開號(hào)為CN101781115A的中國(guó)專利申請(qǐng)，其公開了一種X8R型多層陶瓷電容器介質(zhì)材料及制備方法。該介質(zhì)材料的主成分為鈦酸鋇，其摩爾含量為92％～96％；由Nb₂O₃與Co₃O₄組成的固溶物、R1的氧化物、R2的氧化物和Bi₂O₃組成的添加劑，其摩爾含量為4％～8％；R1和R2均為稀土族元素。

該介質(zhì)材料的溫度穩(wěn)定性好、介電常數(shù)較高，并且，具有較好的可靠性。但是，由于介質(zhì)材料的尺寸較大，難以滿足陶瓷電容器的薄層化、大容量的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的用于陶瓷電容器的介質(zhì)材料及其制備方法，以解決介質(zhì)材料顆粒尺寸大、難以滿足制作薄層化和高可靠性MLCC的技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于陶瓷電容器的介質(zhì)材料，其包括鈦酸鋇及原料A、B、C、D和E。

其中，原料A為Ho、Yb、Gd、Dy、Sm和Y中的至少一種元素的氧化物；原料B為W、Mo和V中的至少一種元素的氧化物；原料C為Mn、Cr和Co中的至少一種元素的氧化物；原料D為Mg、Ca和Ba中的至少一種元素的碳酸鹽；原料E為Si、Li、AL和B中的至少一種元素的氧化物。

在另一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述介質(zhì)材料中各組分的摩爾份含量如下：98-105份的鈦酸鋇、0.5-2.5份的原料A、0.2-0.8份的原料B、0.1-0.5份的原料C、0.2-0.8份的原料D和0.2-1.0份的原料E。

可以優(yōu)選為：優(yōu)選100份的鈦酸鋇、1-1.5份的原料A、0.3-0.6份的原料B、0.2-0.3份的原料C、0.5-0.7份的原料D和0.5-0.8份的原料E。

具體地，介質(zhì)材料包含上述比例的各組分，既能實(shí)現(xiàn)介質(zhì)材料良好的介電性能，又能夠有效的抑制顆粒的生長(zhǎng)。

原料A含量過少，抗還原性和壽命特性差；含量過多，燒結(jié)性能惡化，介電常數(shù)低。原料C含量過少，不能得到充分的效果；含量過多，不利于容量溫度特性。原料B和D的含量保持在合適的范圍，能夠有效的提高材料的耐壓性和容量溫度特性，避免出現(xiàn)絕緣電阻導(dǎo)電性能不良或介電常數(shù)過低的問題。原料E為燒結(jié)助劑，其含量過少，燒結(jié)特性惡化，不利于絕緣電阻；含量過多，造成過燒，會(huì)引起介電常數(shù)的下降。

在另一個(gè)具體的實(shí)施例中，原料A為Ho₂O₃、Yb₂O₃、Gd₂O₃、Dy₂O₃、Sm₂O₃和Y₂O₃中的一種或多種；優(yōu)選為Dy₂O₃和/或Y₂O₃。具體地，Y₂O₃為兩性添加劑，可以平衡A位和B位的比例。而Dy₂O₃的抗還原性效果顯著。

在另一個(gè)具體的實(shí)施例中，原料B為WO₃、MoO₃和V₂O₅中的一種或多種；優(yōu)選為V₂O₅。