[发明专利]一种中低温MLCC电容陶瓷的制备方法

说明书

本发明属于陶瓷材料技术领域，具体涉及一种中低温MLCC电容陶瓷的制备方法。所述的制备方法工艺步骤：将玻璃陶瓷原料混合均匀，高温熔融、搅拌，形成均匀的玻璃液体；将熔融玻璃液快速倒入去离子水中，得到玻璃碎渣；将玻璃碎渣球磨、烘干后，制得粉体；将粉体烧结，制得MLCC电容陶瓷。本发明MLCC电容陶瓷制备方法，制备周期短，工艺简单，烧结温度低，得到的粉体成分均匀。

技术领域

本发明属于陶瓷材料技术领域，具体涉及一种中低温MLCC电容陶瓷的制备方法。

背景技术

电子元器件是电子信息产业的基石，随着电子信息技术的高速发展，电子元器件产业也随之迅猛发展，多层陶瓷电容器(Multilayer Ceramic Capacitor，简称MLCC)是应用最广泛的一类电子元器件。多层陶瓷电容器是通过陶瓷电介质和金属内电极交替堆叠并共烧而成，两个相邻的内电极构成一个平板电容，一个MLCC就相当于若干个这样的平板电容器并联。通过流延工艺制备MLCC的生产流程包括浆料制备、流延、丝网印刷、层压、切割、排胶、烧结、倒角、烧端以及测试等步骤。

20世纪90年代以来，全球MLCC市场需求不断增长，由于MLCC相比于其他电容器具有体积小、价格低、等效串联电阻小、高频特性好等优点，目前已经成为电容器市场中最主流的产品，同时MLCC对其他类型的电容器的替代作用也日趋明显。

未来MLCC不断向微型化、大容量化、高可靠性和低成本方向发展。小型化、大容量的发展需求使得介质层数在不断增加的同时，介质层的厚度也在不断减薄。目前国际上最薄的MLCC介质层已达到1um左右。另外，MLCC电容也在向着低成本方向发展，更低成本的贱金属电极得到快速发展，这就要求降低制备介质陶瓷时的烧结温度来匹配廉价金属电极，实现中低温烧结。

MLCC的发展从技术上对陶瓷粉体提出了高纯超细的要求，同时要满足较低的烧结温度。目前钛酸钡粉体的制备方法主要有固相合成法、液相合成法等。固相法中最常用的主要是高温锻烧合成法，其合成煅烧温度高，会产生粒径大且分布范围宽、团聚严重的粉体；而且由于球磨混合的不均匀会导致得到的粉体存在化学组成不均匀、杂质含量高等缺点；此外较长的球磨时间和较高的煅烧温度，耗时耗能也非常严重。液相法最常用的主要包括溶胶-凝胶法、水热法及沉淀法三种。水热法是将含有钛源的Ba(OH)₂水溶液进行水热处理，以形成结晶度高、纯度高和尺寸分布均匀的粉体，该方法得到的粉体无需高温煅烧处理，避免了晶粒长大、缺陷的形成和杂质的引入，具有较高的烧结活性；沉淀法一般是调节有机前驱体溶液的pH值，在碱性环境下发生沉淀，对沉淀进行低温热处理得到所需粉体；溶胶-凝胶法则是通过利用钛的有机醇盐水解形成溶胶，进一步加热后形成钛酸钡前驱体凝胶，然后将干燥后的干凝胶粉在一定的温度煅烧处理即可得到钛酸钡粉体。尽管得到的粉体具有形貌分布均匀、反应活性高及粒度分布窄等优点，但是其技术要求比较高，合成条件比较苛刻。

发明内容

本发明的目的是为了满足MLCC微型化、大容量化、高可靠性和低成本的需求，从而提出的一种中低温MLCC电容陶瓷的制备方法，具体实施步骤：

(1)将配好的陶瓷原料放入翻转混料机中，混合2～7h，使其充分混合；

(2)将混合均匀的原料高温熔融成玻璃液，并每间隔半小时搅拌一次熔融液；

(3)将高温熔融液均匀分散的倒入到25℃的去离子水中，得到玻璃碎渣；

(4)将玻璃碎渣烘干；

(5)将玻璃碎渣、乙醇一起放入球磨罐中球磨；

(6)将球磨罐在70℃的烘箱中烘12～18h，然后将磨料过200目的筛子，制得所需粉体；

(7)将粉体烧结，制得陶瓷样片。

步骤(2)中，原料的熔融温度为1300～1450℃，保温时间为2～5h。