专利名称：高介电常数、高稳定、低损耗的陶瓷介质材料及制造方法
技术领域：
本发明涉及陶瓷介质材料的配方及其制造方法的改进，特别是关于能以中温烧结获得兼有高介电常数(高ε)、平坦温度特性(电容量和介电常数随温度变化小，即温度系数Tcc低)和低损耗(损耗因素DF低)的陶瓷介质材料及其制造方法。
一般对高频电容器上所用的介质材料，要求优良的温度特性和低损耗性能，例如多层陶瓷电容器的COG国际标准中要求介电常数或电容量在-55℃～-125℃(以20℃为基准)的变化(Tcc)不大于±30ppm/℃、损耗因数(DF)小于0.1%。另一方面，一般为获得高介电常数的陶瓷介质材料，多数是将组成物材料置于高温下烧结，以取得很好致密性的粒子结构而获得高介电常数。但是，当陶瓷介质材料被应用于制作电容器时，必然要求电极材料的熔点要超过陶瓷介质材料的烧结温度，即需使用由铂、钯等贵金属材料组成的耐高温电极材料，成本较贵。为降低成本，出现了一些可中低温烧结的陶瓷介质材料。但是以现有中低温烧结技术制作陶瓷介质材料，要保证优良的Tcc和DF，很难提高ε。然而对介质材料来说，介电常数是很重要的性能指标，直接关系其应用范围。例如若ε值低，用其制作大容量多层陶瓷电容器时，势必增加叠层数，这不仅影响合格率、可靠性以及钯-银电极浆料用量随之增加而成本上升，而且电容器厚度增加会影响小型化，使应用范围受到限制。为此，不少厂家致力研究高ε、低Tcc、低DF的陶瓷介质材料。例如1988年11月23日公开的中国发明专利申请(CN88102245A)提出了一种可在低于1140℃温度烧结的ε＞100、DF＜0.1%和Tcc＜150ppm/℃的陶瓷组合物，也有的提出了TiO2-Nd2O3-BaO-Bi2O3系介质材料的组成方案，例如日本公开特许昭62-56361、昭61-261263等，这些方案虽都改善了性能，但同时满足Tcc＜±30ppm/℃、DF＜0.1%的中温烧结陶瓷介质材料，都不曾有ε超过120的。
本发明的目的是针对上述问题，提供一种能低于1130℃温度烧结的、兼有高介电常数、平坦温度特性和低损耗的陶瓷介质材料及其制造方法。
本发明是这样实现的使陶瓷介质材料的组成主要由基础成分和助熔玻璃成分构成，其中，基础成分占84～95%重量、助熔玻璃成分占5～16%。上述基础成分组成关系为
上述助熔玻璃成分组成关系为
制造上述陶瓷介质材料的方法是，先将基础组成物湿混，干燥后预烧，在1100℃下保温2小时;另一方面，将助熔玻璃组成物干混后在约950℃下熔制玻璃，熔后急冷，经球磨，获得粒径为1.5μ以下的浆料，烘干备用。然后按基础成分和助熔玻璃成分的比例配料，在1120℃～1130℃温度下焙烧出符合本发明目的的陶瓷介质材料。
利用本发明的配料组成和制造方法，可在低于1130℃下烧结出ε＞130、Tcc＜±30ppm/℃、DF＜0.05%的陶瓷介质材料，因此较之以往的高频用陶瓷介质材料，性能大大提高。实现高ε可使其应用于制作多层陶瓷电容器时，减少叠层数，节约电极浆料、提高电容的合格率、可靠性和小型化。而且，这些性能是在低于1130℃烧结温度下获得的，故用它作介质制作电容器时，可采用熔点低于1160℃的、成分比为30%钯(重量)/70%银(重量)的内电极浆料，较之过去使用高比例贵金属成分的电极浆料，成本显著降低。
以下举实施例进一步详细介绍本发明。
本例为本发明的陶瓷介质材料配制方法。首先，基础成分按表1配料称量。
表1
<p>干混后倒入氧化铝钳锅内，在约950℃下熔制玻璃，再将玻璃倒入蒸馏水中急冷后，球磨与过筛出粒径为1.5μ以下的浆料，烘干备用。
本例中，按基础成分∶助熔玻璃成分＝89.5∶10.5的比例配料称量后，倒入氧化铝球磨罐内混合24小时，再在1120℃～1130℃温度下焙烧出所需介质材料。用本例介质材料制成的多层陶瓷电容器的电性能，如表2所示。
表
权利要求
1.一种陶瓷介质材料，以TiO2-Nd2O3-BaO-Bi2O3为基础成分，其特征在于基础成分占84～95%重量、助熔玻璃成分占5～16%重量，上述基础成分组成关系为
上述助熔玻璃成分组成关系为
2.一种制造权利要求1所述的陶瓷介质材料的方法，其特征在于先将基础组成物湿混，干燥后预烧，在1100℃下保温2小时;另一方面，将助熔玻璃组成物干混后在约950℃下熔制玻璃，熔后急冷，经球磨获得粒径为1.5μ以下的浆料，烘干备用;然后按基础成分和助熔玻璃成分的比例配料，在1120℃～1130℃温度下焙烧出陶瓷介质材料。
全文摘要
一种陶瓷介质材料，通过以(35～45)％重量TiO
文档编号H01B3/12GK1067037SQ9210841
公开日1992年12月16日 申请日期1992年5月11日 优先权日1992年5月11日
发明者蒋蕰美, 余珮 申请人:上海无线电六厂