细晶贱金属内电极多层陶瓷片式电容器介质材料
专利汇可以提供细晶贱金属内电极多层陶瓷片式电容器介质材料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了属于电容器材料技术领域的一种细晶贱金属内 电极 多层陶瓷片式电容器介质材料。该材料包括 固溶体 主料Bam(Ti1－xZrx)O3和A组分、B组分组成的添加剂。其中A组分为Ba、Ca、Mn等金属 氧 化物及前驱体；B组分为稀土元素的氧化物及这些氧化物的前驱体。在还原气氛中在1150～1300℃之间进行 烧结 ，晶粒尺寸0.5～3μm，室温 介电常数 7600～23300，室温介电损耗小于1％，绝缘 电阻 率 大于1011Q·cm；采用该介质材料制成的贱金属内电极多层陶瓷片式电容器，介质 层流 延厚度小于10μm，烧结 温度 在1150～1300℃之间，温度特性满足Y5V要求，介质层晶粒的平均粒径小于1μm，击穿场强达到80kV/mm以上。该材料适用于薄层、大容量贱金属内电极多层陶瓷片式电容器的制造，具有广阔的发展前景。，下面是细晶贱金属内电极多层陶瓷片式电容器介质材料专利的具体信息内容。
1.一种细晶贱金属内电极多层陶瓷片式电容器介质材料，所述贱金属内电极多层陶瓷片式电容器介质材料，由采用化学法合成的占介质材料总重量91～99wt％的钛酸钡与锆酸钡组成的主料固溶体Bam(Ti1-xZrx)O3和占介质材料总重量1～9wt％的包括A组分、B组分的添加剂组成，其特征在于：在粉料粒径小于500nm的主料固溶体Bam(Ti1-xZrx)O3中，0.99≤m≤1.01，0.10≤x≤0.20，所述添加剂的A组分包括BaO、CaO、MgO、ZnO、SiO2和MnO2中的一种或者一种以上的混合物，以及这些氧化物的前驱体；其中这些氧化物在配方中占介质材料总重量的比例为BaO：0.1～1wt％；CaO：0.1～1.5wt％；MgO：0～1wt％；ZnO：0～1.2wt％；SiO2：0.1～1.0wt％；MnO2：0.1～1.5wt％；所述添加剂的B组分为稀土元素La、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Yb和Y中一种或一种以上的氧化物及这些氧化物的前驱体；在配方中占介质材料总重量的0.1～1.6wt％。
2.根据权利要求1所述细晶贱金属内电极多层陶瓷片式电容器介质材料，其特征在于：所述氧化物的前驱体包括碳酸盐、氢氧化物、草酸盐、醋酸盐、硝酸盐、柠檬酸盐以及醇盐。
3.根据权利要求2所述细晶贱金属内电极多层陶瓷片式电容器介质材料，其特征在于：所述作为氧化物前驱体的醇盐为四丁醇钛、乙醇钙或四丁醇锆。
4.根据权利要求1所述细晶贱金属内电极多层陶瓷片式电容器介质材料，其特征在于：所述添加剂中的氧化物前驱体要求以溶液的方式混合均匀后干燥沉积，然后将沉积物在800℃～900℃进行煅烧处理，并加以球磨，粒径要求小于500nm。
细晶贱金属内电极多层陶瓷片式电容器介质材料
技术领域
背景技术
另外，随着电子器件小型化、高性能的发展需求，贱金属内电极多层片式陶瓷电容器(BME MLCC)也向着大容量、超薄层方向发展。介质单层厚度不断降低，从10μm降到5μm，3μm甚至更薄，这就对陶瓷介质材料晶粒尺寸提出更高的要求，要求陶瓷晶粒的尺寸也不断降低，并且要求陶瓷晶粒的大小均匀，瓷体致密。为了达到细晶化的要求，采用粒径较小的粉体是一个重要的途径。传统的固相合成方法，得到的粉体粒径较大(微米级)，随着多层陶瓷片式电容器向着薄层化的趋势发展，该方法已不适应薄层器件的制备要求。采用化学法(如草酸盐共沉淀法、水热法等)制备的纳米或亚微米粉体，具有较小的粉体粒径以及较高的烧结活性等特点，作为多层陶瓷片式电容器介质材料的主料具有较好的发展前景。随着介质层的厚度不断降低，单层介质层所承受的电压更大，多层器件的可靠性也有所降低，因此在降低介质材料晶粒尺寸，实现多层器件薄层化的同时，还需要保证多层器件可靠性。
发明内容
所述添加剂的B组分为稀土元素La、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Yb和Y中一种或一种以上的氧化物及这些氧化物的前驱体；在配方中占介质材料总重量的0.1～1.6wt％。
所述氧化物的前驱体包括碳酸盐、氢氧化物、草酸盐、醋酸盐、硝酸盐、柠檬酸盐以及醇盐。
所述作为氧化物前驱体的醇盐为四丁醇钛、乙醇钙或四丁醇锆。
所述添加剂中的氧化物前驱体要求以溶液的方式混合均匀后干燥沉积，然后将沉积物在800℃～900℃进行煅烧处理，并加以球磨，粒径要求小于500nm。
本发明的有益效果是本发明的工艺简便、配方成分简易可控、烧结条件简单；所得贱金属内电极多层陶瓷片式电容器介质材料性能达到如下指标：陶瓷圆片烧结温度在1150～1300℃之间，晶粒尺寸可以控制在0.5～3μm，从-30℃到+85℃的温度范围内，容温变化率(TCC)介于-82％～+22％的范围内，室温介电常数的范围为7600～23300，室温介电损耗小于1％，绝缘电阻率大于1011Ω·cm；采用该介质材料制成的贱金属内电极多层陶瓷片式电容器，介质层流延厚度小于10μm，烧结温度在1150～1300℃之间，温度特性满足Y5V要求，烧结后MLCC介质层晶粒的平均粒径小于1μm，击穿场强达到80kV/mm以上。
具体实施方式
在粉料粒径小于500nm的主料固溶体Bam(Ti1-xZrx)O3中，0.99≤m≤1.01，0.10≤x≤0.20，所述添加剂的A组分包括BaO、CaO、MgO、ZnO、SiO2和MnO2中的一种或者一种以上的混合物，以及这些氧化物的前驱体；其中这些氧化物在配方中占介质材料总重量的比例为BaO：0.1～1wt％；CaO：0.1～1.5wt％；MgO：0～1wt％；ZnO：0～1.2wt％；SiO2：0.1～1.0wt％；MnO2：0.1～1.5wt％；
所述添加剂的B组分为稀土元素La、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Yb和Y中一种或一种以上的氧化物及这些氧化物的前驱体；在配方中占介质材料总重量的0.1～1.6wt％。
所述氧化物的前驱体包括碳酸盐、氢氧化物、草酸盐、醋酸盐、硝酸盐、柠檬酸盐以及醇盐。
所述作为氧化物前驱体的醇盐为四丁醇钛、乙醇钙或四丁醇锆。
所述添加剂中的氧化物前驱体要求以溶液的方式混合均匀后干燥沉积，然后将沉积物在800℃～900℃进行煅烧处理，并加以球磨，粒径要求小于500nm。
陶瓷圆片的制备方法如下：(1)将主料固溶体Bam(Ti1-xZrx)O3与添加剂按照表1中配方比例混合，加水形成浆料，以氧化锆球为磨介进行球磨，球磨时间为6～48小时；(2)将球磨后的混合溶液在100℃～200℃下经6～12小时烘干；(3)烘干后的粉体经过筛后，干压成圆片；(4)将圆片在N2-H2的还原气氛下，于1150℃～1300℃进行烧结，通入N2/H2的体积比的范围为40∶1～15∶1，调节氧分压范围为10-13～10-9MPa，升温速率为3～30℃/分钟，保温时间为1～6小时，然后降温至900℃～1050℃，进行再氧化处理，调节氧分压范围为10-9～10-6MPa，时间为1～3小时，完成陶瓷的烧结；(5)在烧结成瓷的圆片表面被银，在500～700℃热处理30分钟，形成银电极，进行电性能的测试，测试结果见表2。
贱金属内电多层陶瓷片式电容器的制造方法如下：(1)采用本发明中介质材料制作的贱金属内电极多层陶瓷片式电容器的基本设计参数见表3，将本发明中介质瓷料加入适当的有机溶剂、粘结剂、分散剂、增塑剂等，用氧化锆球为磨介球磨6～48小时，获得流延浆料；(2)采用上述浆料进行流延，流延膜片厚度为4μm～10μm；(3)采用丝网印刷的方法，在上述介电层上印刷贱金属电极层(Ni)，再将印有内电极的介电层堆叠，本实施例中堆叠层数范围为50～200层，上下加保护层制成巴块；
(4)将上述巴块进行热压，然后按照一定的尺寸规格切割，形成MLCC生坯；(5)在300℃～450℃的温度范围内，在空气中预烧排胶10～30小时，以排除生坯中的有机物质；(6)在还原气氛下进行烧结，烧结过程中通入N2、H2以及水蒸气以保证还原气氛，调节氧分压范围为10-13～10-9MPa，烧结温度为1150℃～1300℃，升温速率为3～20℃/分钟，保温时间为2～4小时；(7)在弱氧化条件下退火，温度范围为900～1000℃，调节氧分压范围为10-9～10-6MPa，保温时间为2～4小时；(8)将得到的产品涂覆端电极，端电极材料为Cu，在700℃～850℃炉温下保温1小时，氮气保护，自然冷却后，即得到Y5V型贱金属内电极多层陶瓷片式电容器。用本发明中介质材料制备的贱金属内电极多层陶瓷片式电容器的电性能测试结果见表4。
表1所示为本发明中按照上述实施方式制备的陶瓷圆片配方组成。
表2所示为本发明表1中各配方组成材料烧成的陶瓷圆片性能。
表3所示为几种采用本发明中介质材料制备的贱金属内电极多层陶瓷片式电容器的基本设计参数。
表4所示为表3中所示采用本发明中介质材料制备的贱金属内电极多层陶瓷片式电容器的电性能参数测试结果。
采用本发明中开发的介质材料所制备的BME MLCC产品在1150～1300℃的温度范围内烧结，陶瓷介质室温介电常数达到18000以上，在-30～85℃温度范围内，容温变化率在-22～82％之内，满足高介电常数Y5V型性能指标要求，陶瓷晶粒平均粒径小于1μm，致密度高，机械性能好，具有高可靠性和耐压特性，可以应用于大容量薄层贱金属内电极多层陶瓷片式电容器的制造，是一种具有广泛应用前景的新一代细晶高介贱金属内电极MLCC介质材料。
表1实施方式中介质材料配方组成单位：wt％
表2各配方组成的陶瓷圆片性能
表3制备的贱金属内电极多层陶瓷片式电容器的基本设计参数
表4制备的贱金属内电极多层陶瓷片式电容器的电性能测量结果
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 泥质沉积物柱状采样器 | 2020-05-12 | 261 |
| 无扰动式沉积物采样器 | 2020-05-12 | 483 |
| 沉积物运输机构及传输沉积物的方法 | 2020-05-11 | 875 |
| 一种深水沉积物采集器 | 2020-05-13 | 952 |
| 沉积物间隙水分析方法 | 2020-05-13 | 877 |
| 沉积物采样器 | 2020-05-11 | 934 |
| 沉积物和包含该沉积物的电子器件 | 2020-05-11 | 514 |
| 土壤和沉积物修复 | 2020-05-12 | 913 |
| 沉积物粒径湿式筛分机 | 2020-05-12 | 539 |
| 子宫内沉积物 | 2020-05-11 | 336 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
