[发明专利]微波陶瓷材料、多层陶瓷电容器及制备该电容器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电容器领域，尤其是涉及一种微波陶瓷材料、低温烧结的低介电常数高Q值的多层陶瓷电容器及制备该电容器的方法。

背景技术

陶瓷电容器的主流产品是多层陶瓷电容器（MLCC），随着电子设备向小型化、高频化发展，高Q值微波陶瓷电容器与MLCC相比具有较低的串联等效电阻、高的品质因数和高的可靠性，更能满足微波和毫米波频段电子线路的苛刻要求，可广泛适用于微波集成电路（MIC）、微波单片集成电路（MMIC），实现隔断直流、RF旁路、有源旁路、滤波、阻抗匹配和共面波导等功能。

低介电常数微波介质陶瓷主要是指介电常数在0～40的一类介电陶瓷，它们在很高的微波频率下具有极低的介电损耗，具有高的Q值，主要在移动通信基站、卫星通信等领域用作谐振器、振荡器和滤波器等。低介电常数微波介质陶瓷材料虽然具有优异的微波性能，但是材料的烧成温度较高，一般为1300℃以上，无法使用低熔点的Ag（960℃）或Cu（1064℃）等低成本内电极材料共烧，研究和开发能与Ag或Cu低温共烧的微波介质陶瓷材料及其片式多层微波陶瓷器件，己经成为一项紧迫而又意义重大的研究任务。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种微波陶瓷材料及其多层陶瓷电容器，该微波陶瓷材料可以在800-1000℃下与Ag/Pd进行烧结，制得的电容器的介电常数在15-20之间。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种多层陶瓷电容器的制备方法，该方法简单，容易操作，且能制作出性能优良低介电常数高Q值的多层陶瓷电容器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种微波陶瓷材料，包括预烧粉体A和B，A与B的摩尔比为0.95～0.05；其中：

A的配方按质量比计为：

CaCO₃  25～40

Nd₂O₃  20～40

TiO₂   30～40；

B配方按质量比计为：

Mg(CO₃)₄·Mg(OH)₂·5H₂O  70～80

ZnO                      1～5

TiO₂                     15～25。

本发明进一步的优选方案是：所述的配方中：

A的配方按质量比计为：

CaCO₃  26.73～38.37

Nd₂O₃  22.86～38.30

TiO₂   34.97～38.77；

B配方按质量比计为：

Mg(CO₃)₄·Mg(OH)₂·5H₂O  73.76～79.26

ZnO                      1.00～4.44

TiO₂                     19.73～21.80。。

本发明还提供一种微波陶瓷电容器，包括若干内电极，每一内电极之间的介质层，以及端电极，其中：所述的介质层采用权利要求1所述的微波陶瓷材料制作而成。

本发明进一步的优选方案是：所述的内电极是由Ag:Pd=9:1质量比组成。

本发明还提供一种微波陶瓷电容器的制备方法，包括以下步骤：

A、先将预烧粉体A和B按权利要求1的配方分别在球磨机内混合10～20小时，烘干，分别在1100～1200℃下煅烧2-3小时；

B、再将预烧粉体A和B按摩尔比为0.95：005进行配制，在1200～1300℃下煅烧2～4h，磨细后成为瓷粉；

C、将煅烧后的瓷粉进行流延，再通过丝网印刷制作包括多个内电极及介质层膜片，再进行切割为单个陶瓷电容生坏芯片；

D、将上述生坯芯片在空气中排胶后，在875～975℃温度下保温2.5～4h，得到致密的共烧瓷体；

E、在瓷体两端进行封端电极，得到微波陶瓷电容器。

上述方法中的步骤C中，煅烧后粉体加入质量比为3～5%的助烧剂。