[发明专利]低温烧结C0G特性微波介质材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子信息材料与元器件技术领域，尤其涉及一种低温烧结C0G特性微波介质材料及其制备方法。 

背景技术

微波陶瓷电容器是目前世界上用量最大、发展最快的电子元件之一。微波陶瓷电容器主要应用于各类军用民用整机的震荡、耦合、滤波、旁路电路中，应用领域已经拓展到自动控制仪表、计算机、手机、数字家电、汽车、电力等行业。目前，微波陶瓷电容器已经成为了电容器市场的重要组成，全球市场的需求量增长速度近15%。市场需求巨大，产业化市场前景非常广阔。 

对于射频、微波多层陶瓷电容器来说，还要求具备以下性能：高耐压、大电流、大功率、超高Q值、稳定温度系数，超低等效串联电阻ESR等。电容器的损耗是由金属损耗和介质损耗两部分构成。在30MHz以下，陶瓷的介质损耗占主导地位；在30MHz以上，金属损耗占主导地位。为了获得高频下更低的ESR，必须降低金属损耗，因此现在开始采用方阻更低的Ag来做内部电极，由于Ag的熔点低，必须要求陶瓷的烧结温度降低到920℃以下。BaZrO₃具有优异的介电性能和容量温度系数（TCC），但是存在烧结温度高的问题。因此在实际生产使用中，需要通过一些方法在不影响介电性能的前提下，降低烧结温度，以生产出满足纯银内电极使用的低温烧结C0G特性微波介质材料。 

发明内容

本发明提供一种低温烧结C0G特性微波介质材料及其制备方法，有 效提高品质因素，使得陶瓷能够在较低温度烧结下，保持良好介电性能的同时，拥有稳定的温度系数。 

为了解决上述问题，本发明提供一种低温烧结C0G特性微波介质材料，包括主料、副料、改性添加剂和烧结助剂，所述主料是CaMgSi₂O₆；所述的副料是BaZrO₃；所述改性添加剂是MnO、Al₂O₃、Co₃O₄、ZnO中的一种或几种；所述的烧结助剂是Li₂O、CaO、MgO、SiO₂、B₂O₃中的一种或几种，其中，主料50～58wt%、副料21～26wt%、改性添加剂3～8wt%、烧结助剂12～22wt%。 

进一步的，所述主料CaMgSi₂O₆是CaCO₃、Mg(OH)₂、SiO₂按摩尔比1：1：2球磨混合均匀后，在1100～1200℃煅烧2～4小时后获得。 

进一步的，所述副料BaZrO₃是BaCO₃、ZrO₂按摩尔比1：1～1：1.02的比例球磨混合均匀后，在1100～1200℃煅烧3～5小时后获得。 

进一步的，所述改性添加剂在整个介质材料组成是MnO0.1～0.3wt%，Al₂O₃0.5～3wt%，Co₃O₄0.1～1wt%以及ZnO0.5～5wt%。 

进一步的，所述烧结助剂的组成是Li₂O10～40wt%、CaO10～30wt%、MgO5～20wt%、SiO₂10～20wt%以及B₂0₃10～45wt%。 

进一步的，所述改性添加剂和烧结助剂元素的组成形式为氧化物，碳酸盐和/或氧化物与碳酸盐的混合物。 

本发明还公布了一种低温烧结C0G特性微波介质材料的制备方法，包括： 

按照化学计量配比主料CaMgSi₂O₆，CaCO₃：Mg(OH)₂：SiO₂=1：1：2，在1100～1200℃煅烧2～4小时； 

按照化学计量配比副料BaZrO₃，BaCO₃：ZrO₂=1：1～1：1.02，在1100～1200℃煅烧3～5小时；