[发明专利]一种低成本、低损耗和温度超稳定型介质材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种低成本、低损耗和温度超稳定型介质材料及制备方法，包括：1）将BaTiOsubgt;3/subgt;粉体与Ysubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;粉体混合、球磨、烘干、预烧，得到陶瓷粉体；2）在陶瓷粉体中加入MgO和CaSiOsubgt;3/subgt;，球磨后经烘干、造粒、成型、排胶、烧结，得到温度超稳定型介质材料。该介质材料在‑55℃~125℃范围内均满足了容温变化率≤±3.3%，满足X7D型温度稳定特性，其中最优实例可满足容温变化率≤±1.97%，满足X7C型温度稳定特性，成功制备出温度超稳定型介质材料；介电常数高，室温下介电常数1210；介电损耗极低，室温下介电损耗≤0.71%；体系不含铅，改性剂成本低、掺杂成分少、工艺流程简单，可进行大规模生产应用。

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，特别涉及一种低成本、低损耗和温度超稳定型介质材料及制备方法

背景技术

随着当代电子及微电子科技的高速发展，电子元器件设计都趋向小型化、高频化、集成化及宽温领域应用化，要求陶瓷电容器具有更好温稳定性和更低介电损耗。现行的多层陶瓷电容器(MLCC)，由于其独特的电学性能被广泛地应用于个人计算机(PC)、移动电话、汽车电子仪器等多种电子设备中。目前应用的MLCC以X7R和X8R两种类型为主，其在规定使用温度范围内的电容变化ΔC/C_25°C≤±15％。随着电子设备更精密化、高可靠性的需求，人们对其宽温稳定性更加关注，即在宽温度范围内的稳定性和可靠性需求度逐渐上升。传统X7R、X8R型介质材料仅仅符合在规定下的温度稳定性已经难以满足如今先进精密仪器的应用需求。需要研究开发容温变化率在±10%甚至更低的介质材料来满足相应MLCC的需求，如X7F型(∆C/C_25°C≤±7.5％)、X7E型(∆C/C_25°C≤±4.7％)这样的容温变化率极小电介质材料。除此之外，在电子工业协会（EIA）标准中还定义了如X7D型(∆C/C_25°C≤±3.3％)和X7C型(∆C/C_25°C≤±2.2％)这样更精密的温度超稳定型介质材料的介温性能。

伴随着国际国内以“无铅化”的绿色市场为导向，遵循创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，由于具有高介电常数、较低介电损耗、较高耐压强度等特点，无铅钙钛矿型BaTiO₃陶瓷作为基体材料广泛应用于MLCC。如发明专利CN101226827A公开的超高介电常数MLCC介质及其制备方法，其陶瓷各组分的质量百分比含量为：按BaTiO₃为100％，外加3％～4％Nb₂O₅、0.3％～0.5％MgCO₃、0.1％～0.2％的MnCO₃、18％～22％ Ag₂O、10％～13％的玻璃粉、0.2％～0.7％稀土氧化物Y₂O₃、Gd₂O₃、Ho₂O₃中一种。所制得的电容器陶瓷，介电常数虽然可达上万，但介质损耗为1.1％～1.5％，同时该专利的玻璃粉含有20％～30％Pb₃O₄，不满足如今的环保要求。