一種低溫燒結陶瓷介質材料及所得mlcc電容器的製備方法
2023-10-06 16:52:44
專利名稱：：一種低溫燒結陶瓷介質材料及所得mlcc電容器的製備方法
技術領域：
：本發明涉及陶瓷介質材料，尤其涉及一種符合NP0特性瓷料的低溫燒結陶瓷介質材料及所得多層陶瓷電容器MLCC的製備方法。
背景技術：
：隨著電子整機設備向小型化方向發展，多層片式陶瓷電容器的需求越來越大。目前以賤金屬鎳為內電極的多層片式陶瓷電容器己經得到廣泛的使用，但是只能應用於低頻領域。近年來，隨著移動通信、衛星通信、全球衛星定位系統(GPS)、藍牙技術以及無線區域網(WLA)等現代通信技術的飛速發展，微波技術也向著更高頻率，即向著毫米波和亞毫米波的方向發展。相對介電常數在6-10,具有高Q值與近零諧振頻率溫度係數的低介電常數陶瓷材料的研究已越來越受關注。低介電常數的介質陶瓷材料可廣泛應用於衛星通訊，飛彈遙控和全球衛星定位系統(GPS)天線等。這些應用領域除了要求陶瓷具有較低的介電損耗、低的諧振頻率溫度係數外，還要求陶瓷具有較小的介電常數。
發明內容本發明需解決的第一個技術問題是提供一種符合NP0瓷介特性、環保型好、材料分散性高、成型工藝好、介電常數小、介質材料燒結時不裂開的低溫燒結陶瓷介質材料。本發明需解決的第二個技術問題是提供用該陶瓷介質材料製備片式多層陶瓷電容器MLCC產品的方法。本發明要解決的技術問題是通過以下技術方案實現的一種低溫燒結陶瓷介質材料，由主晶相、改性添加劑、燒結助熔劑組成。各組份的重量百分組成為，主晶相50-70wt%、改性添加劑0-13.4wt%、玻璃助熔劑16.6-40.5wt%。所述的主晶相是氧化鋁Al203。所述的改性添加劑是BaO、Ti02、MgO、CaO中的一種或幾種。所述的玻璃助熔劑是Si02、ZnO、B203、BiO中的一種或幾種。進一步在上述低溫燒結陶瓷介質材料中，按重量份計，所述的改性添加劑在低溫燒結陶瓷介質材料中的組成是BaO0-3wt%、Ti020_3wt%、MgO0-5wt%、CaO0-2.4wt9L按重量份計，所述的玻璃助熔劑在低溫燒結陶瓷介質材料中的組成是Si0210-30wt%、ZnO0-5wt%、B2030-2wt%、BiO0.1-3.5wt%。再進一步所述的低溫燒結陶瓷介質材料，氧化鋁八1203優選的百分組成為60-70wt%。本發明還提供了由上述陶瓷介質材料製備陶瓷電容器的方法，包括製漿、流延、絲印、層壓、切割、燒結、封端工藝，所述的燒結溫度是800'C-100(TC。較低的燒結溫度杜絕瓷料裂開。與現有技術相比，本發明的主晶相選用A1203，改性添加劑是BaO、Ti02、MgO、CaO中的一種或幾種。玻璃助熔劑是Si02、ZnO、B203、BiO中的一種或幾種。玻璃助熔劑不含鉛Pb、鉻0+6、鎘Cd、汞Hg等有害元素，瓷料環保安全。材料的電氣性能滿足NPO瓷料的要求。將上述材料的各組份混合均勻得MLCC瓷料，再在該低溫燒結陶瓷介質材料中加入本領域技術人員常用的高分子樹脂和溶劑，比如乙基纖維素、氫化松香樹脂有機粘合劑和乙醇等溶劑，通過三輥軋機進行研磨輥軋得到相應的介質漿料(製漿)。最後將該漿料通過流延、絲印、層壓、切割、燒結、封端工藝製得多層陶瓷電容器MLCC產品。所述的燒結溫度是80(TC-100(TC。該製備方法中，燒結溫度低，對工藝設備的要求簡單，陶瓷介質材料粒度分布均勻、晶粒生長均勻、緻密、MLCC產品電氣性能好。尤其是MLCC產品的射頻特性好、Q值高、具有廣闊的市場前景。具體實施例方式本發明的主旨是採用A1A體系，加入改性添加劑、燒結助熔劑幫助降低燒結溫度。採用常規的工藝製成所需瓷料，得到一種符合NPO瓷介特性、環保型、材料分散性高、成型工藝好的高頻低溫燒結陶瓷介質材料。且在製作MLCC產品時，燒結溫度低。下面結合實施例對本發明的內容作進一步詳述，實施例中所提及的內容並非對本發明的限定，材料配方選擇可因地制宜而對結果無實質性的影響。首先，簡述本發明材料配方的基本方案一種低溫燒結陶瓷介質材料，由主晶相、改性添加劑、玻璃助熔劑組成，各組份的重量百分組成為，主晶相50-70wt%、改性添加劑(M3.4wt%、玻璃助烙劑16.6-40.5wt%，所述的主晶相是氧化鋁Al203。所述的改性添加劑是BaO、Ti02、MgO、CaO中的一種或幾種。所述的玻璃助熔劑是Si02、ZnO、B203、BiO中的一種或幾種。實施例一種低溫燒結陶瓷介質材料，選擇純度為分析純的原材料Al203，加入改性添加劑，按照表l的1-16號配方，經過組分微調、溼式球磨、砂磨、乾燥等工序處理後可以獲得分散性好，成份均一的主材料。按照表1的1-16號配方，量取玻璃助熔劑，經過組分微調、溼式混合、乾燥、煅燒工序處理後可以獲得分散性好，成份均一的玻璃材料。將上述主材料和玻璃材料按照表1的1-16號配方混合均勻得陶瓷介質瓷料，用常規的方法製得陶瓷槳料，最後將該漿料通過流延、絲印、層壓、切割、燒結、封端工藝製得多層陶瓷電容器MLCC產品。所述的燒結溫度是800°C-1000°C。MLCC流延30um，做0603CQ規格產品，製作成MLCC後，在室溫25。C時，利用HP4278。在lMHz，1.OV(AC)下測試電容器容量、損耗。利用SF2512快速絕緣機，施加100V的DC額定電壓10秒，測試絕緣電阻。利用高低溫箱，在-55125'C之間，測試介電常數溫度係數。利用HP4991A測試電容器頻率特性等。產品性能測試參數如表2的116號材料配方對應的MLCC測試參數。tableseeoriginaldocumentpage6權利要求1、一種低溫燒結陶瓷介質材料，由主晶相、改性添加劑、玻璃助熔劑組成，其特徵在於各組份的重量百分組成為，主晶相50-70wt％、改性添加劑0-13.4wt％、玻璃助熔劑16.6-40.5wt％，所述的主晶相是氧化鋁Al2O3；所述的改性添加劑是BaO、TiO2、MgO、CaO中的一種或幾種；所述的玻璃助熔劑是SiO2、ZnO、B2O3、BiO中的一種或幾種。2、根據權利要求1所述的低溫燒結陶瓷介質材料，其特徵在於按重量份計，所述的改性添加劑在低溫燒結陶瓷介質材料中的組成是BaO0-3wt%、Ti020-3wt%、MgO0-5wt%、CaO0-2.4wt0/0。3、根據權利要求2所述的低溫燒結陶瓷介質材料，其特徵在於按重量份計，所述的玻璃助熔劑在低溫燒結陶瓷介質材料中的組成是Si0210-30wt%、ZnO0—5wt%、B2030-2wt%、BiO0.1-3.5wt%。4、根據權利要求1-3中任一項所述的低溫燒結陶瓷介質材料，其特徵在於所述的氧化鋁Al203優選的百分組成為60-70wt%。5、一種根據權利要求1-3中任一項所述的陶瓷介質材料製備陶瓷電容器的方法，包括製漿、流延、絲印、層壓、切割、燒結、封端工藝，其特徵在於所述的燒結溫度是80(TC-1000°C。全文摘要本發明公開了一種低溫燒結陶瓷介質材料，由主晶相、改性添加劑、玻璃助熔劑組成。各組份的重量百分組成為，主晶相50-70wt％、改性添加劑0-13.4wt％、玻璃助熔劑16.6-40.5wt％。所述的主晶相是氧化鋁Al2O3。所述的改性添加劑是BaO、TiO2、MgO、CaO中的一種或幾種。所述的玻璃助熔劑是SiO2、ZnO、B2O3、BiO中的一種或幾種。用該陶瓷介質材料製備陶瓷電容器的方法，包括製漿、流延、絲印、層壓、切割、燒結、封端工藝，所述的燒結溫度是800℃-1000℃。該介質材料符合NPO瓷介特性、環保型好、材料分散性高、成型工藝好、介質材料燒結時不開裂。文檔編號H01G4/30GK101671165SQ200910042390公開日2010年3月17日申請日期2009年8月28日優先權日2009年8月28日發明者付振曉,岑遠清,杜澤偉,陳梓賢,巍韓申請人:廣東風華高新科技股份有限公司