介电材料成份制造技术

技术编号:3182662 阅读:231 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种介电材料,其包含一主成份,其包含Li↓[1+x-y]Nb↓[1-x-3y]Ti↓[x+4y]O↓[3],其中0.05≤x≤0.15,0.05≤y≤0.15;以及一子成份,其包含一由三氧化二铋(Bi↓[2]O↓[3])及五氧化二钒(V↓[2]O↓[5])、氧化锂(Li↓[2]O)、氧化铜(CuO)、氧化镁(MgO)、氧化锰(MnO)、三氧化二铝(Al↓[2]O↓[3])中至少一种所组合而成的氧化物添加剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种陶瓷成份,特别涉及一种应用于高频陶瓷电元件(例如多层陶瓷电容及电感电容滤波器)的陶瓷成份。
技术介绍
至今为止,业界使用可在900℃~1100℃之间烧结的陶瓷成份,但是当在900℃烧结时,介电常数及Qxf会低于4000,而且当在例如氮气(N2)的中性气体中进行烧结时,Qxf值会快速下降。因此,要使用铜(Cu)来作为内电极是不可能的。据我们所知,使用铜来作为内电极,以取代银(Ag)或其他材料,对于以低价制造多层陶瓷电容(Multi Layers Ceramic Capacitor,MLCC)及电感电容滤波器(LCfilter)是非常有帮助的。但是,假如卑金属以现有技术进行烧结的话,铜电极材料将会氧化或熔化。因此,如果要使用铜来作为内电极,必须在例如中性气体的低氧气体中及低温下烧结时不会形成半传导状态的材料。基于上述情况,申请人为了克服现有技术的不足,经过悉心试验与研究,并且秉着锲而不舍的精神,终于得到了本专利技术的「介电材料成份」,用以弥补上述现有技术的不足。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种陶瓷成份,其可于920℃以下及低氧气体中进行烧结,例如中性气体,而不会形成半导体状态。本专利技术的另一目的为提供一种陶瓷,其介电常数高于70、介电常数温度系数绝对值低于30ppm、及Q值在2GHz下大于2000,且可使用例如为铜的卑金属来作为内电极。根据上述构想,本专利技术提供一种介电材料,其包含一主成份,其包含Li1+x-yNb1-x-3yTix+4yO3,其中0.05≤x≤0.15,0.05≤y≤0.15;以及一子成份,其包含一由三氧化二铋(Bi2O3)及五氧化二钒(V2O5)、氧化锂(Li2O)、氧化铜(CuO)、氧化镁(MgO)、氧化锰(MnO)、三氧化二铝(Al2O3)中至少一种所组合而成的氧化物添加剂。在一个优选例中,该主成份为占70wt%至99.5wt%。在一个优选例中,该氧化物添加剂为0.5wt%至30wt%。根据上述构想,本专利技术另提供一种介电材料,其包含一主成份,其包含Li1+x-yNb1-x-3yTix+4yO3,其中0.05≤x≤0.15,0.05≤y≤0.15;以及一子成份,其包含一氧化物添加剂。在一个优选例中,该主成份为70wt%至99.5wt%。在一个优选例中,该氧化物添加剂由三氧化二铋(Bi2O3)及五氧化二钒(V2O5)、氧化锂(Li2O)、氧化铜(CuO)、氧化镁(MgO)、氧化锰(MnO)、三氧化二铝(Al2O3)中至少一种所组合而成。在一个优选例中,该氧化物添加剂为0.5wt%至30wt%。具体实施例方式在此,将通过使用关于本专利技术的非还原介电材料来描述盘形电容的制造方法,其详细步骤如下首先,准备碳酸锂(Li2CO3)、二氧化钛(TiO2,)、三氧化二铌(Nb2O3)作为原料。然后,在称重后将碳酸锂、二氧化钛、及三氧化二铌以湿法(wet method)进行混合,并于其干燥后以700℃(4小时)进行锻烧。而在粉碎(crashing)与筛选(screening)(40筛目)后,即可得到Li1+x-yNb1-x-3yTix+4yO3-粉末,如表一所示。接着,在称重后,将Li1+x-yNb1-x-3yTix+4yO3与添加剂粉末(子成份)以湿法进行混合,如表3,5,7,9,11,13所示。在干燥后,以40筛目进行筛选,即可得到陶瓷粉末,如表3,5,7,9,11,13所示。该混合粉末以6%的聚乙烯醇(PVA)溶液作为黏结剂进行5~6wt%的混合。然后,以2ton/cm2进行压制而形成直径为16mm且厚度为8mm的颗粒。在烧完该黏合剂后,在氮气中将这些颗粒于900℃至920℃间进行烧结(4小时)。在测量过这些颗粒的密度后(测量结果系显示于表4,6,8,10,12,14中),将铟-镓(In-Ga)印于此类颗粒的两端,即可得到具有如表3,5,7,9,11,13所示成份的试样。接着,测量介电常数、2GHz的Q值、及介电常数温度系数。该介电常数温度系数以下列公式进行计算温度系数(ppm/C)=((C85-C20)/C20)*(1/(85-20)*106测量结果示于表4,6,8,10,12,14中。接下来将以表4,6,8,10,12,14来解释成份限制的原因(所有试样在氮气中于920℃下进行烧结(4小时))。无氧化物添加剂混合的试样,例如表4,10,16的试样No.1,无法于920℃下进行烧结。Li1+x-yNb1-x-3yTix+4yO3的成份对高介电常数及高Qxf值而言非常重要。当x或y值大于0.15或小于0.05,介电常数小于70及/或Qxf值小于4000,如表4及表16所示。Bi2O3非常重要,如氧化物添加剂中没有Bi2O3,如表8的试样No.19,20,21,22,23,24及表14的试样No.10所示,介电常数小于70及/或Qxf值小于4000。适当的氧化物添加剂常数对高介电特性而言也非常重要。当氧化物添加剂太低(小于0.5wt%)或太高(大于30wt%),如表6的试样No.4、表8的试样No9,12、表10的试样No.2、表12的试样No.8及表14的试样No.9所示,介电常数小于70及/或Qxf值小于4000。表1Li1+x-yNb1-x-3yTix+4yO3的成份*系得自本专利技术 表2氧化物添加剂*系得自本专利技术 表3成份*系得自本专利技术 表4电特性*系得自本专利技术 表5成份*系得自本专利技术 表6电特性*系得自本专利技术 表7成份*系得自本专利技术 表8电特性*系得自本专利技术 表9成份*系得自本专利技术 表10电特性*系得自本专利技术 表11成份*系得自本专利技术 表12电特性*系得自本专利技术 表13成份*系得自本专利技术 表14电特性*系得自本专利技术 表15成份*系得自本专利技术 表16电特性*系得自本专利技术 综上所述,本专利技术的陶瓷成份可于920℃以下及例如中性气体的低氧气体中进行烧结,而不会形成半导体状态。且本专利技术的陶瓷的介电常数高于70、介电常数温度系数绝对值低于30ppm、及Q值在2GHz时大于2000,且可使用例如为铜的卑金属来作为内电极,有效改善现有技术的不足,因此具有产业价值,进而实现发展本专利技术的目的。本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介电材料,其包含:一主成份,其包含Li↓[1+x-y]Nb↓[1-x-3y]Ti↓[x+4y]O↓[3],其中0.05≤x≤0.15,0.05≤y≤0.15;以及一子成份,其包含一由三氧化二铋(Bi↓[2]O↓[3])及五氧化二钒(V↓[2]O↓[5])、氧化锂(Li↓[2]O)、氧化铜(CuO)、氧化镁(MgO)、氧化锰(MnO)、三氧化二铝(Al↓[2]O↓[3])中至少一种所组合而成的氧化物添加剂。

【技术特征摘要】
1.一种介电材料,其包含一主成份,其包含Li1+x-yNb1-x-3yTix+4yO3,其中0.05≤x≤0.15,0.05≤y≤0.15;以及一子成份,其包含一由三氧化二铋(Bi2O3)及五氧化二钒(V2O5)、氧化锂(Li2O)、氧化铜(CuO)、氧化镁(MgO)、氧化锰(MnO)、三氧化二铝(Al2O3)中至少一种所组合而成的氧化物添加剂。2.如权利要求1所述的介电材料,其特征在于,所述主成份为占70wt%至99.5wt%。3.如权利要求1所述的介电材料,其特征在于,所述氧化物添加剂为占0.5wt%至30wt%。4.一种介电材料,其包含一主...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵梅瑜吴文骏王依琳李蔚蔡聪麟泽崎章
申请(专利权)人:华新科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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