[发明专利]一种低温烧结的MLCC用陶瓷介质材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷介质领域，且特别涉及一种低温烧结的MLCC用陶瓷介质材料及其制备方法。

背景技术

片式多层陶瓷电容器(MLCC)已经被广泛用作微型尺寸、高容量和高可靠性的电子元件，面临更小尺寸、更高容量、更低成本和更高可靠性的市场需求。MLCC是由印好电极(内电极)的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层(外电极)，形成一个类似独石的结构体。适合在空气气氛中烧结的MLCC，是以贵金属钯或钯银合金做内电极；并且所用的陶瓷介质材料大多含有Pd、Cd等有害金属元素。由于贵金属价格较高，面对日益激烈的市场竞争及HSF的要求，近几年多层陶瓷电容器(MLCC)技术的发展主要集中在产品的高容量化、贱金属化、小型化及多功能化等方面。

采用廉价金属如铜、镍或其合金替代贵金属作为内电极可使MLCC的材料成本得到大幅度的下降；但由于铜、镍或其合金与陶瓷材料在空气中烧结时会引起铜、镍或其合金内电极氧化失效，因此，以铜、镍或其合金作为内电极的MLCC必须要在还原气氛中进行烧结，因此，选用铜、镍或其合金作为内电极时，要求使用的陶瓷介质材料必须具有强的抗还原性。

发明人研究发现，对于具有EIA标准X7R温度特性的陶瓷介质材料，通常是以BaTiO₃为主晶材料进行掺杂改性获得。在国内已有的贱金属抗还原材料相关研究中，已经公开的材料,如CN101848879A，CN101333105A，CN104291808A等制作的X7R粉料可在较低的烧结温度下成瓷，但其均是以纯BaTiO₃为主晶相，采用后添加的方式进行掺杂，获得符合X7R特性的材料，制备方法复杂，获得的陶瓷介质材料存在一定的性能缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温烧结的MLCC用陶瓷介质材料，此陶瓷介质材料以Sr、Si掺杂的BaTiO₃为主晶相，辅以一定的改性添加物，具有良好的分散性、均匀性，烧结温度低。

本发明的另一目的在于提供一种低温烧结的MLCC用陶瓷介质材料的制备方法，制备方法简单、易操作，适用于工业化大规模生产。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种低温烧结的MLCC用陶瓷介质材料，包括质量分数为95～99％的主晶相成分和质量分数为1～5％的改性添加物，主晶相成分包括Sr、Si掺杂的BaTiO₃，改性添加物选自ZrO₂、MnCO₃、MgO、Y₂O₃、ZnO、Yb₂O₃、Er₂O₃、La₂O₃、SiO₂中的两者种或两种以上。

本发明提出上述的一种低温烧结的MLCC用陶瓷介质材料的制备方法，包括以下步骤：

S1，将碳酸钡、硅的氧化物或碳酸盐、锶的氧化物或碳酸盐、二氧化钛进行湿法球磨，然后在空气气氛下煅烧2～4h，煅烧温度为1100℃～1150℃，得到主晶相成分；

S2，将主晶相成分和改性添加物进行湿法球磨，干燥得到陶瓷介质材料。

本发明实施例的一种低温烧结的MLCC用陶瓷介质材料及其制备方法的有益效果为：

以Sr、Si掺杂的BaTiO₃作为主晶相材料，利用硅、锶的氧化物或碳酸盐的形式进行预先掺杂，得到掺杂有Sr、Si的BaTiO₃，生产工序简单，然后再进行改性掺杂，获得符合X7R温度特性的陶瓷介质材料，其介电常数可达3400-3800，该材料制备过程简单，获得的材料具有良好的分散性、均匀性和稳定性。其制成的多层陶瓷电容器能够在还原气氛中以1240±20℃进行烧结，且与镍、铜或其合金内电极匹配良好。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的一种低温烧结的MLCC用陶瓷介质材料及其制备方法进行具体说明。