一种多层瓷介电容器用介质材料、电容器及其制备方法

技术领域

本发明涉及电子元器件陶瓷材料领域，具体涉及H01G4/12，更具体地，本发明涉及一种多层瓷介电容器用介质材料、电容器及其制备方法。

背景技术

近些年，随着消费电子、5G基站以及电动汽车等民用领域以及航天、航空、船舶等军用领域技术的不断进步，给片式多层陶瓷电容器(MLCC)的发展带来了良好的发展机遇。MLCC被广泛应用于隔直、耦合、旁路等反面，它是将陶瓷介质与金属电极交替叠层，共烧为一个整体。现MLCC将不断向小型化、大容量、高温等方向发展。

一些在高温下工作的电子设备对其工作温度上限大于125℃，如汽车引擎中的控制电路、石油勘探设备、照明电子等；另外，一些涉及国防军工，航空航天方面的应用，比如军用雷达，火箭电路等，其元器件要求温度较高。目前，市面上广泛使用的X8R型MLCC工作温度范围仅为-55～125℃，显然不符合实际情况，因此，针对工作温度可以达到150℃的X8R型MLCC的研究具有重要的实际应用意义。

发明内容

针对现有技术中存在的一些问题，本发明第一个方面提供了一种抗还原X8R型多层瓷介电容器用介质材料，所述介质材料包括摩尔比为100:(2.7-8.2)的Ba(Ti

优选的，Ba(Ti

本发明的主基料为Ba(Ti

在一种实施方式中，所述Ba(Ti

优选的，所述BaTiO

优选的，所述添加剂包括(a)添加剂A，选自金属氧化物、金属盐、非金属氧化物以及两种或两种以上金属氧化物的固相烧结物中的一种或多种；(b)宽展剂Ba

优选的，所述添加剂包括(a)添加剂A，选自MgO、MnCO

相较传统的氧化物BaO，Sc

在一种实施方式中，按摩尔份计，所述添加剂包括0.2-0.8份MgO、0.5-1.2份MnCO

在一种优选的实施方式中，按摩尔份计，所述添加剂包括0.3-0.5份MgO、0.6份MnCO

优选的，所述BaO-Sc

优选的，所述宽展剂Ba

本发明配方中引入的复合盐宽展剂Ba

本发明第二个方面提供了一种介质材料的制备方法，包括：将Ba(Ti

本发明第三个方面提供了一种抗还原X8R型多层瓷介电容器，其由所述介质材料制备得到。

在一种实施方式中，所述抗还原X8R型多层瓷介电容器的制备方法包括：将介质材料以浆料的形式制成介质薄膜，然后再介质薄膜表面印刷镍电极浆料，经叠压、水压、切片、脱脂后烧结，倒角后端铜，在保护气氛下烧附，电镀后，即得。

在一种优选的实施方式中，所述抗还原X8R型多层瓷介电容器的制备方法包括：将制备的介质材料经分散制备成浆料，通过流延机制成介质薄膜；然后利用丝网印刷机在介质薄膜表面印刷镍电极浆料；经叠压、水压、切片、脱脂后，在1250-1300℃的还原气氛下烧结，倒角后端铜，在保护气氛下烧附，电镀后获得所述抗还原X8R型多层瓷介电容器。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

利用本发明的配方和工艺，在还原气氛下烧结可以得到性能优良的X8R型陶瓷材料。本发明制得的陶瓷电容器室温介电常数达到2200，介电损耗不超过1.2％、具有良好的绝缘电阻的特点，在(-55～150)℃下电容温度变化率不超过±15％，满足X8R的要求。

具体实施方式

以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。

实施例1

一种抗还原X8R型多层瓷介电容器用介质材料，所述材料按摩尔份如下所示：100份Ba(Ti

所述Ba(Ti

所述BaO-Sc

所述宽展剂Ba

所述介质材料的制备方法为：将上述材料按照摩尔配比混合，加入去离子水及锆珠球磨6h后，烘干，即得。

一种抗还原X8R型多层瓷介电容器，采用上述的介质材料制成；其制备方法，具体为：将制备的介质材料经溶剂和助剂分散制备成浆料，通过流延机制成14μm的介质薄膜；然后利用丝网印刷机在介质薄膜表面印刷镍电极浆料；经叠压、水压、切片、脱脂后，在1280℃的还原气氛下烧结，倒角后端铜，在保护气氛下烧附，电镀后获得所述抗还原X8R型多层瓷介电容器；其中，溶剂为甲苯和乙醇，助剂为分散剂AKM0531，粘合剂BH-3Z，增塑剂DOP；添加量为：以介质材料重量100份计算，甲苯：乙醇：分散剂：增塑剂：粘合剂＝20份：20份：5份：3份：10份。

实施例2

一种抗还原X8R型多层瓷介电容器用介质材料，所述材料按摩尔份比如下所示：100份Ba(Ti

所述Ba(Ti

所述BaO-Sc

所述宽展剂Ba

所述介质材料的制备方法同实施例1。

一种抗还原X8R型多层瓷介电容器，其制备方法同实施例1。

实施例3-9、对比例2-4

一种抗还原X8R型多层瓷介电容器用介质材料，其原料按摩尔份计，见表1，涉及到原料的制备方法同实施例1。

表1

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所述介质材料的制备方法同实施例1。

一种抗还原X8R型多层瓷介电容器，其制备方法同实施例1。

对比例1

一种抗还原X8R型多层瓷介电容器用介质材料，所述材料按摩尔份如下所示：100份BaTiO

所述BaTiO

所述BaO-Sc

所述宽展剂Ba

所述介质材料的制备方法同实施例1。

一种抗还原X8R型多层瓷介电容器，其制备方法同实施例1。

将实施例1～8及对比例1～4所制得的陶瓷电容器经测试获得如下数据，具体参见表2。

表2MLCC介电性能表

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从表2的测试结果中可知：

(1)对比例1使用的主基料为BaTiO

(2)由对比例2～4可知，固溶体BaO-Sc

(3)实施例1～8，Ba(Ti