[发明专利]一种钛酸钡基X8R型多层陶瓷电容器用介质材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种钛酸钡基X8R型多层陶瓷电容器用介质材料及制备方法。该材料化学式为BaTiO₃‑xBi₂O₃‑yMgO‑zY₂O₃+0.5mol％Nd₂O₃+0.5wt％B。其制备方法为：先制备硼锌助烧剂B；然后将原料放入球磨机中用湿式球磨法混合球磨，并经烘干得到陶瓷粉体、研磨、造粒、过筛，干压成型得到陶瓷生坯；排胶后在烧结即得到。本发明的高介电常数X8R型MLCC介质材料制备工艺简单、成本低廉、介电常数高，其室温介电常数为2884，室温损耗≤2％，在‑55℃‑150℃温度范围内，相对室温介电常数的容温变化率的绝对值|△C/C_25℃|≤15％，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于介电陶瓷技术领域，具体涉及一种具有高温稳定性的钛酸钡基X8R型多层陶瓷电容 器用介质材料及制备方法。

背景技术

随着时代技术的发展，电子设备对电子元器件的需求越来越大、要求越来越 高。同时，电子元器件面临的工作环境也越来越恶劣，尤其是在汽车发动机、石 油勘探、航空航天和军用通讯等高精尖领域，寻求一种高温条件下稳定工作的电 子元器件成为迫切需要。多层陶瓷电容器(MLCC)作为最重要的无源电子元器件， 下游应用广泛，占陶瓷电容器市场的90％以上。与其他电容器品类相比，MLCC 具有低ESR、耐高温高压、体积小、电容量范围宽等优点，在成本和性能上都具 有优势，是用量最大、发展最快的片式电子元件品种之一，已被广泛应用于通讯、 计算机及外围产品、消费类电子、汽车电子和其他信息电子领域，在电子线路中 起到振荡、耦合、旁路和滤波等作用。

MLCC作为电子电路中重要的基础元件，5G时代智能手机、通讯基站、IoT 设备和汽车电子多重动能驱动出货量和出货规模稳步增长。智能终端轻薄化趋势 下，MLCC向小型、高容方向发展，产品附加值提升；5G手机通信制式升级带 来手机频段增多，单机MLCC需求是4G手机的1.1～1.3倍；Massive MIMO技 术增加基站天线数量，连续广域覆盖和热点高容量对5G基站建设密度提出更高 要求，5G基站建设密度增大、单基站MLCC用量提升带动通信基站MLCC实 现翻倍增长；电动车市场边界正迎来快速扩张，智能电动汽车MLCC需求是传统燃油车的6倍，汽车电子也已成为头部MLCC厂商的主要布局方向。

根据美国电子工业协会EIA标准，X7R型(在-55～+125℃温度范围内， -15％≤△C/C_25℃≤15％)MLCC已不能满足使用要求，一般的X8R型(在-55～+150℃ 温度范围内，-15％≤△C/C_25℃≤15％)陶瓷材料满足了高温环境使用的要求，但工艺 复杂、成本高。开发工艺简单、成本低廉、介电常数高的温度稳定X8R型MLCC 介质材料成为目前需要攻克的难关，这也是本专利解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，开发一种符合EIA X8R标准规 定的宽工作温度范围、高温度稳定性的无铅环保新型高性能MLCC用介质材料，该介质材料能够在 较低的温度下烧结，在拥有高介电常数、高绝缘电阻率、低介电损耗的同时成本低廉，温度稳定性良 好。

本发明的目的通过以下技术方案实现：