[发明专利]一种用于中高压X7R特性多层陶瓷电容器的介质材料

说明书

本发明提供一种用于中高压X7R特性多层陶瓷电容器的介质材料，所述介质材料由以下成分组成：100摩尔(Ba_1‑aY_a)_bTiO₃，0.2‑1.0摩尔MgTiO₃，0.05‑0.5摩尔选自Mn、Cr、Co和Fe的氧化物；0.2‑1.0摩尔选自Ca、Si、Li、AL和B的氧化物；1.0‑4.0摩尔选自Ho、Yb、Gd、Dy、Sm和Er的氧化物；0‑0.3摩尔选自W、Mo、V的氧化物。本发明以低成本的固相法生产的(Ba_1‑aY_a)_bTiO₃为主要原材料，在各种辅助成分的共同作用下，通过优化工艺和配方，获得在1260‑1320℃的温度下烧结的抗还原性X7R特性的介质材料，该介质材料适用于介质层厚度8μm以上的、额定电压100V以上的中高压多层陶瓷电容器，温度稳定性好、高绝缘电阻、耐压高、可靠性高。

技术领域

本发明属于能源材料领域，具体涉及一种陶瓷电容器的介质材料及其制备方法。

背景技术

多层片式陶瓷电容器(Multilayer Ceramic Capacitors)简称MLCC，具有高比容、高可靠性、高耐压、频率特性好等特点，是在电子信息、计算机、自动控制及通讯等领域应用十分广泛的电子器件。随着电子设备及元器件向微型、薄层、混合集成等方向发展以及集成电路表面安装技术的迅速发展，对高性能MLCC的需求与日俱增。

近年来开发出可使用镍、铜等廉价的贱金属作为内电极的电容器介质材料，实现了成本的大幅降低,其中镍电极MLCC已取代银-钯贵金属电极MLCC，成为MLCC市场的主流。

随着电子电路的高密度化，对电子部件小型化的要求高，多层陶瓷电容器的小型化、大容量化迅速发展。同时，多层陶瓷电容器向着介质层薄层化方向发展，需要即使薄层化也要保证电容器的可靠性的介质材料，尤其在高额定电压(额定电压在100V以上)下使用的中高压多层陶瓷电容器的小型化和大容量化，对构成介质层的介质材料的可靠性提出了非常高的要求。

例如日本专利2005/082807号公报中提供了一种介电陶瓷组合物，其組成式为：BaTiO₃+CuO+RO+MnO+MgO，R选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种金属元素；此介电陶瓷组合物的介电常数低(小于1000)。日本专利2007-255591、2007-255598、2007-319812中公开的电介质瓷器组合物适合用于额定电压高的中高压电容器；但是在文献中记载的电介质瓷器组合物的介电常数过低(小500)，难以小型化、大容量化；不能实现小型化、大容量化下的耐压和可靠性的提高。

发明内容

鉴于上述本领域的现状，本发明的目的在于，提供一种适于中高压陶瓷电容器用的介质材料，即使在使介质层薄层化的情况下也能保持高的介电常数和良好的可靠性，以实现电容器的小型化、大容量化。

本发明的另一目的是提出介质材料的制备方法。

实现本发明上述目的的技术方案为：

一种用于中高压X7R特性多层陶瓷电容器的介质材料，所述介质材料由以下摩尔配比的成分组成：

100摩尔(Ba_1-aY_a)_bTiO₃，其中0.005≤a<0.1，1.0<b<1.08；

0.2-1.0摩尔MgTiO₃；

0.05-0.5摩尔选自Mn、Cr、Co和Fe中的至少一种元素的氧化物或碳酸盐；

0.2-1.0摩尔选自Ca、Si、Li、AL和B中的至少一种元素的氧化物；