[发明专利]一种低温烧结的巨介陶瓷电容器介质及其制备方法

说明书

本发明涉及无机非金属材料技术领域，特指一种低温烧结、巨介、电容温度变化率小的陶瓷电容器介质。配方组成包括：CaCu₃Ti₄O₁₂88～96wt.％，(Ba_0.65Sr_0.35)TiO₃0.01～7.0wt.％，Bi₂WO₆0.01～6wt.％,Nd₂O₃0.01～0.6wt.％，SiO₂‑Li₂O‑B₂O₃玻璃粉(ZLB)0.1～4wt.％，BiMnO₃0.01～0.5wt.％，(Li_1/2Bi_1/2)TiO₃0.5～4wt.％。它采用电容器陶瓷普通化学原料，制备得到无铅、无镉的巨介、电容温度变化率小的陶瓷电容器介质，还能大大降低电容器陶瓷的烧结温度。

技术领域

本发明涉及无机非金属材料技术领域，特指一种低温烧结、巨介、电容温度变化率小的陶瓷电容器介质。它采用电容器陶瓷普通化学原料，制备得到无铅、无镉的巨介、电容温度变化率小的陶瓷电容器介质，还能大大降低电容器陶瓷的烧结温度，该介质适合于制备单片陶瓷电容器，能大大降低陶瓷电容器的成本，该介质介电常数巨高，容易实现陶瓷电容器的小型化，同时能提高耐电压以扩大陶瓷电容器的应用范围，并且在制备和使用过程中不污染环境。

背景技术

高介电常数为电容性器件的体积微型化提供了可能性。随着电子器件微型化的发展，高介电常数材料在微电子技术中起着越来越重要的作用。钛酸铜钙(CaCu₃Ti₄O₁₂，简称CCTO)陶瓷是其中一种最具代表性的高介电常数材料。CCTO陶瓷不论单晶还是多晶形态都呈现出异常高的介电常数，近年受到越来越多的关注。CCTO陶瓷具有很多优点，例如介电常数非常大(εr为10⁴)、在比较宽的频率范围和相当广的温度范围内介电常数随频率和温度的变化很小、制备工艺也相当简单，而且介电常数的大小可以通过改变烧结条件来调节，在谐振器、滤波器、存储器等重要电子器件方面具有很大的应用潜力，因此特别引人注目。然而，通常制备的CCTO陶瓷的介质损耗(tanδ值)很大，在实际应用中会导致器件或电路的发热、工作不稳定或信号衰减等问题，不利于其作为电子材料的应用。为了解决CCTO陶瓷介质损耗大的问题，研究者进行了一些研究，但这些研究的结果不是很成功，最终都没有获得综合介电性能指标满足实际应用要求的改性CCTO陶瓷。具体讲，这些尝试不是没有达到足够程度降低介质损耗的目的，就是明显损害了CCTO陶瓷原有的高介电常数特性，致使改性后介电常数很低，或者破坏了CCTO陶瓷原有的低频段介电常数基本不随频率发生变化的优点。因此，寻找出一种既可以保持CCTO陶瓷所具有高介电常数的优点又能显著地降低介质损耗的有效方法，是一个重要的研究课题。多层陶瓷电容器(MLCC)具有体积小、容量大、可靠性高和介电常数高等优点，是众多电子元件中应用最广泛之一。MLCC的成本主要来自于内电极，其材料主要为钯或银钯合金。但由于钯的价格居高不下，因此介电陶瓷低温烧结的研究是国内外该领域的热点之一。目前，巨介陶瓷电容器介质的烧结温度较高，一般为1040-1100℃，有必要降低其烧结温度，以满足MLCC的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种巨介低容温变化率的陶瓷电容器介质。

本发明的目的是这样来实现的：