[发明专利]一种陶瓷介质材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种陶瓷介质材料及其制备方法和应用，所述陶瓷介质材料的原料包括BaTiO₃和含Zr钙钛矿物质。本发明的陶瓷介质材料中加入含Zr钙钛矿物质，该物质具有高韧性和高抗弯曲强度，且与BaTiO₃的晶格匹配性好，能够更好的与BaTiO₃固溶到一起，因此能够在提高MLCC强度和抗弯能力的同时保证MLCC的电学性能不受影响，且能够使MLCC具有优异的耐久性。

技术领域

本发明涉及电子陶瓷元器件技术领域，特别涉及一种陶瓷介质材料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，笔记本电脑、卫星通讯、智能手机和穿戴设备等电子产品迅猛发展，MLCC(多层片式陶瓷电容器)作为一种基础电路电子元件也相应获得了高速发展，市场需求越来越大。

MLCC是由陶瓷材料和金属材料交替叠层在一起，然后压合、共烧成的一个整体元器件，其中的陶瓷材料主要包括ABO₃系陶瓷材料(主要为BaTiO₃)，其特点是韧性差、脆性大、抗弯曲能力差。在MLCC产品使用过程中，经常出现的一个问题：将MLCC产品焊接在电路板上的过程中，MLCC容易受到弯曲的机械应力的作用，出现开裂失效等情况。

ZrO₂陶瓷材料具有高强度、高韧性、高抗弯曲强度等特点，若掺入MLCC的陶瓷材料中有望改善上述的开裂问题，但是如果直接将ZrO₂陶瓷作为抗弯曲增强组分加入到陶瓷材料的中，又会出现MLCC产品的电学性能下降的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种陶瓷介质材料，能够提高MLCC等陶瓷电子元器件的抗折强度和抗弯能力，同时不影响电学性能。

同时，本发明还提供所述陶瓷介质材料的制备方法和应用。

本发明的第一方面是提供一种陶瓷介质材料，所述陶瓷介质材料的原料包括BaTiO₃和含Zr钙钛矿物质。

相对于现有技术，本发明至少具有如下有益效果：

本发明在陶瓷元器件，如MLCC的陶瓷介质材料中加入含Zr钙钛矿物质，该物质具有ZrO₂材料的高韧性和高抗弯曲强度，却不存在ZrO₂的介电常数低、与BaTiO₃晶格匹配性差、难以与BaTiO₃固熔和掺杂的缺点，与BaTiO₃的晶格匹配性好，能够更好的与BaTiO₃固溶到一起，因此能够在提高MLCC的强度和抗弯能力的同时保证MLCC电学性能不受影响。

在本发明的一些实施方式中，所述含Zr钙钛矿物质的化学式为AZrO₃，所述AZrO₃中的A包括Ba、Ca中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述含Zr钙钛矿物质的摩尔量为BaTiO₃的1％～5％，优选1％～4.5％，更优选2％～4％。通过控制含Zr钙钛矿物质的添加量，可以保证MLCC的电学性能不受影响。

在本发明的一些实施方式中，所述陶瓷介质材料的原料还包括组分a，所述组分a包括MgO、MgCO₃、Mg₂(OH)₂CO₃中的至少一种。所述组分a的摩尔量为BaTiO₃的1％～4％，优选1.3％～3.5％。组分a可抑制晶粒的异常长大，获得更高的电阻率和更好的TCC(温度变化率)。