[发明专利]一种X8R陶瓷电容器介质材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种X8R陶瓷电容器介质材料，包括主成分和改性掺杂剂，所述的主成分是SrBa_xCa_1‑xTi₂O₆、MgTiO₃、Bi₂Ti₂O₇和CeZr₂O₆形成的混合物，所述的改性掺杂剂是Al₂O₃、MnCO₃、Y₂O₃、Dy₂O₃、SiO₂、ZnO中的两种或两种以上。本发明所述的X8R陶瓷电容器介质材料的介电常数达到2000左右，介质损耗小于等于0.25％，温度特性变化率(‑55～150℃)小于±15％，具有介电常数高、介质损耗低、使用环境温度范围宽的特点，是一种性能优越的瓷介电容器陶瓷介质材料。

技术领域

本发明涉及电子材料与器件技术领域，尤其是一种X8R陶瓷电容器介质材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着电子行业的不断发展，目前市场上(特别是手机充电器等)，对瓷介电容器的质量要求越来越高,既要小型化亦要可靠性高.研发生产高可靠性及小型化瓷介电容器要解决的关键技术问题就是开发高性能的瓷介电容器用介质材料，而目前国内相应的材料逐渐难以满足发展要求。因此开发具有更高耐电强度，更低介质损耗，更宽使用温度范围，可靠性高的瓷介电容器介质材料的制备技术，并实现产业化，是目前国内电子行业持续发展的重点之一。

电容器中的介质材料不一样，其极化类型就不一样，相应地其对电场变化的响应速度和极化率亦不一样。在相同的体积下的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。介质材料按容量的温度稳定性可以划分为两类，即Ⅰ类陶瓷电容器和Ⅱ类陶瓷电容器，NPO属于Ⅰ类陶瓷，Ⅰ类陶瓷电容器的介电常数一般小于100，其电气性能稳定，基本上不随温度、电压、时间的改变而变化，属超稳定、低损耗的电容器介质材料，常用于对稳定性、可靠性要求较高的高频、超高频、甚高频的场合。X7R、X8R、X5R、Y5V、Z5U等都属于Ⅱ类陶瓷。Ⅱ类陶瓷电容器的介电常数一般大于1000，其电气性能较稳定，适用于隔直、耦合、旁路及对可靠性要求较高的中、低频场合，以及对容量稳定性和损耗要求不高的场合。

Ⅱ类陶瓷电容器中的X8R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。相比于X7R电容器工作温度范围为55℃到+125℃，X8R电容器要求当温度在-55℃到+150℃变化时，其容量变化在±15％以内，由于使用温度范围比较宽，加上在如此宽的温度范围内允许的电容量变化不大于±15％，故X8R电容器要求对材料的要求更高。

近年来，随着电子行业特别是汽车行业与手机行业的不断发展，国内外市场对高可靠性宽使用环境温度及低损耗高k值的高品质瓷介电容器应用越来越多，而该瓷介电容器使用的高介电常数(>1500)，低损耗(<0.25％)可在-55～150℃温度范围使用的X8R瓷介电容器介质材料国内市场目前已跟不上市场需求，高介电常数、低损耗、使用温度范围宽是陶瓷电容器介质材料的重点研究发展方向。

发明专利CN104193328B公开了一种陶瓷介质材料，主相为钛酸钡，副料为SrTiO₃，还包括改性添加剂和烧结助溶剂，其在-25～+85℃温度特性变化率在20％左右，其使用环境温度范围窄，可靠性低，不满足高品质要求的市场要求。

发明内容

本发明所要解决的问题是克服现有技术存在的不足，提供一种X8R陶瓷电容器介质材料及其制备方法，与国内同类X8R陶瓷电容器介质材料产品相比，具有介电常数高、介质损耗低、使用环境温度范围宽的优势，适应产品小型化及高品质要求的市场需求，降低后续产品应用领域的生产运行成本。

具体方案如下：