[发明专利]一种X7R陶瓷电容器介质材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种X7R陶瓷电容器介质材料及其制备方法，其包括主成分BaSr_xCa_1‑xTi₂O₆，其中0.35≤x≤0.85和改性掺杂剂，所述的改性掺杂剂是纳米级或亚纳米级ZnO、SiO₂、Al₂O₃、Dy₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₃、Li₂CO₃、TiO₂、MnCO₃中的两种或两种以上。本发明所述的X7R陶瓷电容器介质材料烧成温度1050～1150℃，介电常数800～1200,介质损耗≦0.5％，抗电强度≧9KVAc/mm，温度特性变化率(‑55～125℃)<±15％,适用于制作高可靠性X7R陶瓷电容器。

技术领域

本发明涉及电子材料与器件技术领域，尤其是一种X7R陶瓷电容器介质材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着电子行业的不断发展，目前市场上(特别是手机充电器等)，对瓷介电容器的质量要求越来越高,既要小型化亦要可靠性高.研发生产高可靠性及小型化瓷介电容器要解决的关键技术问题就是开发高性能的瓷介电容器用介质材料，而目前国内相应的材料逐渐难以满足发展要求。因此开发具有更高耐电强度，更低介质损耗，更宽使用温度范围，可靠性高的瓷介电容器介质材料的制备技术，并实现产业化，是目前国内电子行业持续发展的重点之一。

电容器中的介质材料不一样，其极化类型就不一样，相应地其对电场变化的响应速度和极化率亦不一样。在相同的体积下的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。介质材料按容量的温度稳定性可以划分为两类，即Ⅰ类陶瓷电容器和Ⅱ类陶瓷电容器，NPO属于Ⅰ类陶瓷，Ⅰ类陶瓷电容器的介电常数一般小于100，其电气性能稳定，基本上不随温度、电压、时间的改变而变化，属超稳定、低损耗的电容器介质材料，常用于对稳定性、可靠性要求较高的高频、超高频、甚高频的场合。X7R、X5R、Y5V、Z5U等都属于Ⅱ类陶瓷。Ⅱ类陶瓷电容器的介电常数一般大于1000，其电气性能较稳定，适用于隔直、耦合、旁路及对可靠性要求较高的中、低频场合，以及对容量稳定性和损耗要求不高的场合。

Ⅱ类陶瓷电容器中的X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55℃到+125℃时其容量变化一般在15％左右，此时电容器容量变化是非线性的，X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用，而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。

发明专利CN104193328B公开了一种陶瓷介质材料，主相为钛酸钡，副料为SrTiO₃，还包括改性添加剂和烧结助溶剂，其在-25～+85℃温度特性变化率在20％左右，其使用环境温度范围窄，可靠性低，不满足高品质要求的市场要求。

发明内容

本发明所要解决的问题是克服现有技术存在的不足，提供一种X7R陶瓷电容器介质材料及其制备方法，与国内同类X7R陶瓷电容器介质材料产品相比，具有烧成温度低、介质损耗低、使用环境温度范围宽、抗电强度高、可靠性高的优势。适应产品小型化及高品质要求的市场需求，降低后续产品应用领域的生产运行成本。

具体方案如下：