[发明专利]一种低损耗温度稳定型高频介质陶瓷

说明书

技术领域

本发明属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，特别涉及一种低损耗温度稳定型高频介质陶瓷。

背景技术

现如今，电子元器件已经进入新型高速发展时期。随着现代通信技术的不断发展，移动通信的发展需求，促使通信设备向可移动性、便携性、小型化和微型化方面迅速发展，对元器件提出了更新、更高的要求。在多层陶瓷电容器(MLCC)电子市场中，NP0(25℃的电容值为基准，在温度从-55℃到+125℃的范围之内，电容量温度系数(TCC)≤±30ppm/℃)电容器是具有温度补偿特性的多层陶瓷电容，其介电常数和介电损耗更稳定。采用MLCC技术的NP0特性陶瓷材料具有体积小、比容大、耐潮湿、长寿命、片式化、寄生电感低、高频特性好等诸多优点，可满足电路集成化、微型化、高可靠性和低成本的要求，已成为最能适应电子技术飞速发展的元件之一。

Bi₂O₃-ZnO-Nb₂O₅三元系陶瓷介质，其具有烧结温度低、介电常数高、介电损耗小、电容量温度系数可调等优点，并且其不与Ag内电极浆料起反应，通过采用低钯含量的银钯浆料作为内电极，可应用于低温共烧陶瓷(LTCC)的制备，并大大降低多层器件的成本。根据化学计量式的不同，BZN体系陶瓷存在两个具有不同介电性能的主要结构：(Bi_1.5Zn_0.5)(Zn_0.5Nb_1.5)O₇(α-BZN)立方焦绿石(ε_r≈150,tanδ≤4×10^-4,TCC≈-400×10^-6/℃)和Bi₂Zn_2/3Nb_4/3O₇(β-BZN)单斜钛锆钍结构(ε_r≈80,tanδ≤2×10^-4,TCC≈170×10^-6/℃)。两种结构的BZN陶瓷材料具有符号相反的电容量温度系数。为满足实际应用，调节体系的电容量温度系数，适应恶劣应用环境，成为研究者努力的方向。

发明内容

本发明的目的，是为满足实际应用，适应恶劣应用环境，提供一种低损耗电容量温度系数近零型介质陶瓷电容。

本发明通过如下技术方案予以实现。

一种低损耗温度稳定型高频介质陶瓷，化学式为Bi₂(Zn_1-xNi_x)_2/3Nb_4/3O₇，x＝0.32～0.35；

该低损耗温度稳定型高频介质陶瓷的制备方法，具有如下步骤：

(1)将原料Bi₂O₃、ZnO、Nb₂O₅、NiO按Bi₂(Zn_1-xNi_x)_2/3Nb_4/3O₇，x＝0.32～0.35化学式称量配料；

(2)将步骤(1)配制的粉料放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨6小时；球磨后的原料置于红外干燥箱中烘干，过40目筛，获得颗粒均匀的粉料；

(3)将步骤(2)颗粒均匀的粉料于750℃下煅烧6小时，合成主晶相；

(4)在步骤(3)预烧后的粉料中外加质量百分比为0.75％的聚乙烯醇，放入球磨罐中，加入氧化锆球和去离子水，球磨12小时，烘干后过80目筛，再用粉末压片机以4MPa的压力压制成坯体；

(5)将步骤(4)成型后的坯体于925～975℃烧结，保温5小时，制成低损耗温度稳定型高频介质陶瓷。

所述步骤(2)与步骤(4)中的烘干温度为100℃。

所述步骤(2)与步骤(4)中的陶瓷粉体与氧化锆球、去离子水的质量比为1∶1∶2。

所述步骤(4)中的坯体为Φ10mm×1mm的圆片。

所述步骤(5)中的烧结温度为950℃，保温5小时。