[发明专利]中温烧结多层陶瓷电容器用低介微波介质材料

说明书

本发明涉及一种电容器瓷料，特别是中温烧结多层陶瓷电容器用低介微波介质材料。

目前，片式多层陶瓷电容器广泛用于滤波、旁路、振荡、补偿等电路中，而以NPO材料为基础的高频独石电容器则以其在电路中的高稳定、高精度而著称.传统的NPO高频电容器一般使用在1MHz至20MHz的频段内，而随着全球信息化时代的到来，微波通信的兴起，使得NPO高频电容器的使用频段向几百甚至几千MHz微波频段发展，因此对于与之相应的NPO多层陶瓷电容器用瓷料也提出了更高的要求。

低介NPO瓷料与高介NPO瓷料相比，所制作的独石电容器可以在一个更广阔的频段下使用，而且，在制造小容量、高精度的高频电容器方面，具有产品一致性、可靠性及命中率高的不可替代的优势。国外在这方面的研究，以美国TAM公司的MgTiO₃/CaTiO₃系统的使用最为成功，其介电常数ε为15左右；而在国内该方面的研究较少。

本发明的目的，是从本国瓷料及独石电容器生产工艺的特点出发，提供一种价格低廉、电性能不次于国外最好产品水平的、具有自己特色的低介NPO瓷料系统，以用于片式多层陶瓷电容器的生产。

本发明的配方组成(重量百分比)为：

正钛酸镁晶相(Mg₂TiO₄)      85～92％

硅酸镁晶相(Mg₂SiO₄)        3～10％

铝硅酸铅玻璃                  1～4％

钛酸钙(CaTiO₃)               3～8％

碳酸锰或氧化钴及其它杂质      0.1～0.7％

在上述配方中，Mg₂TiO₄、Mg₂SiO₄为主晶相，用铝硅酸铅玻璃作为助熔剂，调整和降低瓷料的烧成温度；以加入负温系数的CaTiO₃来调整瓷料的正温系数，使瓷料的温度系数接近于零；而加入少量的MnCO₃和Co₂O₃，可提高瓷料的绝缘电阻率，且Mn²⁺可置换Mg₂SiO₄中的Mg²⁺，形成固熔体，可避免瓷料的老化和降低损耗。

采用上述配方组成的本发明，介电性能与国外最好产品的水平相当，特别其中的介电常数ε为15，而价格则只有国外产品的三分之一，可替代进口，为国家节省大量外汇，提高国产电容器产品的市场竞争力；本发明还具有以下特点：

1、可在较低温度(1100±30℃)下烧成，使用3/7钯银内电极浆料，产品可靠性高；

2、无须淬火工艺，防止因淬火的热应力造成的微裂纹，提高产品的可靠性，适合于引进生产线工艺。

3、用本发明制成的多层陶瓷电容器，产品一致性好，成品率高、介电性能优良。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

表1是本发明的四个最佳比例配方(重量百分比)。表1

如表1所示配方中，要求使用高纯度原材料。

其中：

1、Mg₂TiO₄主晶相是用碱式碳酸镁、二氧化钛按其摩尔比例在容器中与去离子水湿式合成均匀混合物，混合后，将均匀混合物放在不锈钢盘中烘干，然后粉碎成细粉，这些细粉放在AL₂O₃坩埚内，在1200℃焙烧2～4小时，然后再粉碎备用。

2、Mg₂SiO₄主晶相烧块是用碱式碳酸镁、二氧化硅原料，按上述第1点方法均匀混合、烘干、粉碎成细粉，然后放在AL₂O₃钳埚内，在1320℃焙烧3～5小时，然后再粉碎备用。

3、铝硅酸铅玻璃用AL₂O₃、SiO₂、ZnO、PbO按比例以同上方法均匀混合、烘干，粉碎成细粉，然后放在Al₂O₃坩埚内，在450～500℃焙烧40～60分钟，然后再粉碎备用。