[發(fā)明專利]一種中介電常數(shù)低溫共燒多層陶瓷電容器用介質陶瓷及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111352511.6
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN114093668B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 吉岸;王曉慧;金鎮(zhèn)龍
• 申請（專利權）人: 無錫鑫圣慧龍納米陶瓷技術有限公司
• 主分類號: H01G4/12
• 分類號: H01G4/12;H01G4/30;C04B35/64
• 代理公司: 無錫億聯(lián)盛知識產權代理有限公司 32625
• 代理人: 李晶晶

本發(fā)明是中介電常數(shù)低溫共燒多層陶瓷電容器用介質陶瓷及制備方法，陶瓷配方體系為Ba?Ti?Cu?Zn?Si?O，主體晶相表達式為：a*BaTisubgt;4/subgt;Osubgt;9/subgt;?b*BaZnSiOsubgt;4/subgt;。本發(fā)明的優(yōu)點：采用多鈦鋇體系BaTisubgt;4/subgt;Osubgt;9/subgt;和硅酸鋇鋅BaZnSiOsubgt;4/subgt;作為主體基相，CuZn氧化化合物作為降溫燒結助劑；CuZn氧化化合物燒結助劑可起到溫度系數(shù)調制以及降低燒成溫度的效果，可有效降低燒結溫度，獲得很低的損耗，實現(xiàn)可調節(jié)的材料電容溫度系數(shù)：介電常數(shù)20±5，介電損耗值＜0.05%，電容溫度系數(shù)＜±30ppm/℃。介質陶瓷體系介電性能優(yōu)異，原料無毒且價格低廉，制備工藝簡單，在LTCC應用領域具有廣泛應用前景。

技術領域

本發(fā)明涉及的是一種低溫共燒多層陶瓷電容器用介質陶瓷及制備方法，具體涉及一種中介電常數(shù)的低溫共燒多層陶瓷電容器用的介質陶瓷及其制備方法，屬于電子陶瓷技術領域。

背景技術

隨著近幾十年來的發(fā)展，介質陶瓷已成為一種重要且不可缺少的功能陶瓷材料，尤其隨著低溫共燒技術在多層陶瓷電容器領域內的日益廣泛的應用，低溫燒結的介質陶瓷的重要性日益凸顯，成為低溫共燒多層陶瓷電容-LTCC的主要基材。

LTCC用介質陶瓷目前的應用，有部分是使用介電常數(shù)20±2的介質陶瓷材料。現(xiàn)有技術中主要使用的材料體系是Mg-Ti-O體系、Mg-Si-Ti-O體系，以及這兩個體系互相結合產生的一些衍生體系。這些體系的缺點在于其不容易選擇到與Mg-Ti-O體系、Mg-Si-Ti-O體系這些主體體系能良好匹配的低溫燒結助劑（玻璃助劑），而存在一個低溫燒結溫度和所需電特性之間的平衡關系較差的問題。即燒結溫度越低，電性能劣化越嚴重。

發(fā)明內容

本發(fā)明提出的是一種中介電常數(shù)低溫共燒多層陶瓷電容器用介質陶瓷及制備方法，其目的旨在克服現(xiàn)有技術存在的上述不足，在降低燒結溫度，滿足銀、銅內電極的前提條件下，獲得優(yōu)良的介質特性，重點是低損耗值和可控的電容溫度系數(shù)并存。

本發(fā)明的技術解決方案：一種中介電常數(shù)低溫共燒多層陶瓷電容器用介質陶瓷，陶瓷配方體系為Ba-Ti-Cu-Zn-Si-O，主體晶相表達式為：a*BaTi₄O₉-b*BaZnSiO₄，其中55%≤a≤85%，15%≤b≤45%，主體晶相和降溫燒結助劑的配方質量表達式為：【a*BaTi4O9-b*BaZnSiO₄】-x降溫燒結助劑，x是降溫燒結助劑相對于主體晶相粉料主要基材的質量百分數(shù)。

優(yōu)選的，所述的a和b分別為65%≤a≤75%，25%≤b≤35%。

優(yōu)選的，其制備方法，包括以下工藝步驟：

1）將原材料BaCO₃、TiO₂、ZnO、SiO₂按照主體晶相表達式配料，混合后充分球磨，球磨后烘干、過篩放入剛玉坩堝中，然后保溫預燒，得到粉料主要基材；

2）將步驟1）獲得的粉料主要基材以及降溫燒結助劑按照預定配比進行充分球磨，球磨后烘干、造粒、過篩；

3）將步驟2）過篩后的顆粒壓制成圓柱體，然后燒結成瓷，燒結溫度800~1000℃，即得中介電常數(shù)低溫共燒多層陶瓷電容器用介質陶瓷。

優(yōu)選的，所述的步驟3）中，燒結溫度850~900℃。

優(yōu)選的，所述的步驟1）中的保溫預燒，溫度800~1000℃、時間2~4h。

優(yōu)選的，所述的步驟2）中的降溫燒結助劑為CuZn氧化化合物。

優(yōu)選的，所述的CuZn氧化化合物的使用量相對粉料主要基材的質量5~10wt%。