[发明专利]一种低温烧结温度稳定型陶瓷电容器介质材料

说明书

技术领域

本发明属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，特别涉及一种低温烧结温度稳定型陶瓷电容器介质材料及制备方法。

背景技术

近年来，随着电子线路日益微型化、集成化和高频化，电子元件必须尺寸小，具有高频、高可靠、价格低廉和高集成度等特性。铋基焦绿石介质材料作为一类新兴的低温烧结陶瓷材料，其介电常数高，介质损耗小，烧结温度低，介电常数温度系数可调且不含Pb，被广泛应用于高频器件中。

其中，研究最多的是Bi₂O₃-ZnO-Nb₂O₅(BZN)系介质材料。该体系具有烧结温度低(<1000℃)、介电常数温度系数可调、介电常数高(80～210)、介电损耗小等优点，并且不与Ag内电极浆料起反应，可采用低钯含量的银钯浆料作为内电极，可应用于低温共烧陶瓷(LTCC)的制备，并大大降低多层器件的成本。

随组分变化，BZN体系陶瓷存在两个具有不同介电性能的主要结构：Bi₁.₅ZnNb₁.₅O₇(α-BZN)立方焦绿石(ε_r≈150,tanδ≤4×10^-4,TCC≈-400×10^-6/℃)和Bi₂Zn_2/3Nb_4/3O₇(β-BZN)单斜钛锆钍结构(ε_r≈80,tanδ≤2×10^-4,TCC≈170×10^-6/℃)。两相具有符号相反的电容量温度系数。然而，为满足实际应用，调解体系的温度系数，进一步提高体系的介电常数，成为研究者努力的方向。

发明内容

本发明的目的，是为克服现有技术制备的陶瓷电容器介质材料温度稳定性差的缺点，提供一种低温烧结温度稳定型陶瓷电容器介质材料及制备方法。

本发明通过如下技术方案予以实现。

一种低温烧结温度稳定型陶瓷电容器介质材料，其化学式为[Bi_1.5(Ca_xZn_1-x)_0.5](Zn_0.5Nb_1.5)O₇，x＝0.7～0.75；

该低温烧结温度稳定型陶瓷电容器介质材料的制备方法，具有如下步骤：

(1)将原料Bi₂O₃、Nb₂O₅、CaCO₃、ZnO按[Bi_1.5(Ca_xZn_1-x)_0.5](Zn_0.5Nb_1.5)O₇，其中x＝0.7～0.75的化学式称量配料；

(2)将步骤(1)配制的原料放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨4小时；将球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干，烘干后过40目筛，获得颗粒均匀的粉料；

(3)将步骤(2)处理后的粉料于750℃下煅烧4小时，合成主晶相；

(4)在步骤(3)合成主晶相的粉料中外加质量百分比为0.75％的聚乙烯醇，放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨12小时，烘干后过80目筛，再用粉末压片机以4MPa的压力压成坯体；

(5)将步骤(4)成型后的坯体于925～950℃烧结，保温4小时，制成低温烧结温度稳定型陶瓷电容器介质材料；

(6)测试制品的高频介电性能。

2.根据权利要求1所述的一种低温烧结温度稳定型陶瓷电容器介质材料，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(4)的烘干温度为100℃。

所述步骤(2)和步骤(4)的原料粉体与氧化锆球、去离子水的质量比为1∶1∶2。

所述步骤(4)的坯体为Φ10mm×1mm的圆片。

所述步骤(5)的烧结温度为925℃。

本发明的有益效果：