[发明专利]高频电容器用LTCC瓷粉及其制备工艺

说明书

本发明公开了高频电容器用LTCC瓷粉及其制备工艺，属于LTCC瓷粉领域，高频电容器用LTCC瓷粉及其制备工艺包括如下步骤：步骤1——制备可晶化钙硼硅玻璃粉(CBS)；步骤2——制备玻璃助烧剂粉末(LBS)；步骤3——制备(Zn_0.7Mg_0.3)TiO₃陶瓷粉(ZMT)；步骤4——制备复合瓷粉：将制备的ZMT、CBS、LBS和采购的CT(CaTiO₃)进行混合；对粉料进行球磨，并用有机溶剂如无水乙醇做球磨介质，过筛分离球子，烘干浆料，干磨打散，得到高频电容器用LTCC复合瓷粉。本发明公开的高频电容器用LTCC瓷粉及其制备工艺，实现了高频条件下的低损耗电容器瓷粉的国产化，可用于制备多层或单层陶瓷电容器，在5G通讯、智能汽车等领域有重要用途。

技术领域

本发明涉及LTCC瓷粉领域，尤其涉及高频电容器用LTCC瓷粉及其制备工艺。

背景技术

多层陶瓷电容器(Multilayer Ceramic Capacitor，MLCC)是片式元件中应用最广泛的一类，它是将内电极材料与陶瓷坯体以多层交替并联叠合，并共烧成一个整体，又称片式独石电容器，具有小尺寸、高比容、高精度的特点，可贴装于印制电路板(PCB)、混合集成电路(HIC)基片，有效地缩小电子信息终端产品(尤其是便携式产品) 的体积和重量，提高产品可靠性，顺应了IT产业小型化、轻量化、高性能、多功能的发展方向。根据陶瓷材料的不同，可以分为低频陶瓷电容器和高频陶瓷电容器两类。小型化、低成本化(用贱金属电极和抗还原瓷料)、和高频化(高达100GHz)成为陶瓷电容器的主要发展方向。通信产业的快速发展对元器件的频率要求越来越高。而我国高频、超高频MLCC产品与国外仍有一定的差距，主要原因是缺乏基础原料及其配方的研发力度。高Q值、射频/微波瓷介电容器与材料的开发，将加速推动射频/微波瓷介电容器等高端电子元器件实现国产化，助力我国在5G通信、医疗、轨道交通、半导体设备等众多高端制造领域实现新突破。高Q值、射频/微波瓷介电容器产品将广泛应用于5G通讯、智能汽车等领域，因而是一个研究热点。

例如，发明专利CN1907912A是一种ZnO－TiO₂系低温共烧陶瓷材料及其制备方法，其原料以钛酸锌、二氧化钛为主晶相，以锌硼硅玻璃作为助熔剂。本发明产品能在900℃以下和银电极共烧，虽然材料的频率温度系数τ_f可达到0±10ppm/℃，而材料的Q*f可高达到13000GHz，但该材料的介电常数ε_r＝24～35.3为偏高。

发明专利CN102153341A为一种中介电常数低温共烧陶瓷材料及其制备方法,其组分包括钛酸锌钡(BZT)主料和助烧剂,BZT主料的重量百分比为70～90％；助烧剂是两种不同软化点的锌硼硅酸盐玻璃和铝硼硅酸盐玻璃。本发明的低温共烧陶瓷材料,其温度特性良好,品质因数Q值较高,但其介电常数(27～31)偏高。

Ren等人[Ren L,Luo XC,Hu L,et al.Synthesis and characerization of LTCCcompositions with middle permittivity based on CaO-B₂O₃-SiO₂ glass/CaTiO₃system,Journal of the European Ceramic Society,2017,37:619-623.]研究了一种基于 CaO-B₂O₃-SiO₂/CaTiO₃的中介电常数LTCC复合材料。研究表明，在 875℃下烧结50wt％玻璃的CaTiO₃陶瓷具有低的介电损耗0.0009,但其介电常数25.7(@7GHz)偏高。