[发明专利]低温烧结低频MLCC瓷料

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种陶瓷组合物，特别涉及到一种以钛酸钡为基的MLCC用瓷料及其制备方法。

背景技术

随着近年来电容行业成本压力的逐步增大，各MLCC厂家也纷纷把如何降低成本放到了优先考虑的问题。为了降低成本，一般MLLCC厂商选择用贱金属Ni代替传统的银钯等贵重金属作为内电极使用，大大降低了MLCC的生产成本。但在有些领域，比如是军工领域等对可靠性要求比较高的场合，多数还是采用银钯合金作为内电极。钯的价格要比银高得多，为了减少合金中钯的用量，减少生产成本，就需要降低介电瓷粉的烧结温度。本发明中的MLCC用瓷粉的烧结温度为880℃-930℃，在这个温度范围下可用纯银电极，可大大降低MLCC的成本。

同时，对于温度稳定型陶瓷电容器来说，要尽可能的提高陶瓷介质的介电常数和可靠性，通常选用X7R系列的瓷料。X7R的具体含义是：X代表工作温区的低温极限-55℃，7代表工作温区的高温极限+125℃，R代表在工作温区内所有温度点的电容量相对于室温25℃时的变化率小于或等于±15％。本发明所涉及到的瓷料的K值可达到2500-4000，在880℃-930℃下烧结达到X7R特性，并且已经通过了可靠性试验的验证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在BaTiO3基陶瓷体系的基础上进一步对其进行改性，提供一种烧结温度更低，介电常数更高的陶瓷电容器介质。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：低温烧结低频MLCC瓷料，按照BaTiO3的重量为92-98，添加下述重量百分数的成分：0.2-1％的Nb2O5、0.5-2％的Mg(OH)2、0.02-0.1％的MnCO3、0.1-2％的RE2O3、1-3％的玻璃粉。其中RE为Y、Ho、D y、Er、Yd中的至少一种，小料的粒度控制在D50＜0.5μm，也可以按照摩尔比例以醋酸盐的形式加入。玻璃粉的组成为：aK2O-bBi2O3-cB2O3-dSiO2-eZnO，其中a、b、c、d、e满足以下关系：a+b+c+d+e＝100、1≤a≤5、5≤b≤15、10≤c≤25、52≤d≤60、10≤e≤20。玻璃粉的粒度150-300nm。

上述钛酸钡基陶瓷电容器介质的制备方法，它按下述步骤进行：

(1)按重量百分比，将组成K2O 1-5％、Bi2O3 5-15％、B2O3 10-25％、SiO2 52-60％、ZnO10-20％充分混合、熔融淬冷、磨细、过筛，即制得玻璃粉；

(2)将初始原料钛酸钡进行预烧处理，按照BaTiO3的重量为92-98，添加下述重量百分数的成分：0.2-1％的Nb2O5、0.5-2％的Mg(OH)2、0.02-0.1％的MnCO3、0.1-2％的RE2O3、1-3％的玻璃粉。其中RE为Y、Ho、Dy、Er、Yd中的至少一种，小料的粒度控制在D50＜0.5μm，也可以按照摩尔比例以醋酸盐的形式加入。所配原料与去离子水混合后球磨至少4小时，烘干后打粉，然后在600-700℃下煅烧，保温2-3小时。

(3)将煅烧后的瓷料加入适量的PVB粘结剂分散，用钢带流延机流延成25μ的膜片，再经过丝印、叠层、层压、切割等工序制成30层的规格为0805的MLCC生坯，最后在电炉中在350-500℃排胶至少40小时，再加热至880-930℃烧成，保温3-5小时即制得MLCC试样。

本发明在钛酸钡基陶瓷的基础上加入了组分0.02-1wt％的Nb2O5，是作为施主来掺杂的；添加0.5-2wt％的Mg(OH)2可以起到促进形成芯壳结构的作用，改善瓷料电性能；添加0.02-0.1wt％的MnCO3可显著改善瓷料的绝缘性能；添加0.1-2％的RE2O3，作为受主掺杂，可调节Ba/Ti比，延长瓷料使用寿命。本发明的陶瓷电容器介质烧结温度低(880-930℃)，并具有高k值(2500-4000)、高稳定性、低损耗的优良性能，具有广阔的应用发展前景。此外，本发明制备工艺简单、无污染、并且可使用纯银电极浆料，大大降低了产品成本。

具体实施方式