一种低成本表面层型半导体陶瓷电容器瓷料的制造方法，第一步：掺杂BaTiO3烧块的合成；第二步：Tc移动剂烧块的合成；第三步：瓷料制造。本发明专利技术采用工业级或电子一级TiO2代替价高的高纯TiO2，采用合成掺杂一步法的新工艺替代传统工艺，实现了瓷料生产成本的大幅度降低，而且瓷料性能完全满足要求。此外，采用多种掺杂稀土元素替代价高的氧化钕稀土元素，使生产成本更进一步降低，而且瓷料性能也有显著的提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属电子材料领域，具体涉及一种。
技术介绍
半导体陶瓷电容器，一般分三大类，即阻挡层型、表面层型和晶粒边界层型。表面层型具有比容大，工艺性好，且较简单，便于量产化等优点，广泛用于通讯、计算机等多种电子产品中。对用于表面层型半导体陶瓷电容器的瓷料而言，应同时满足以下三个条件:(1)瓷料材料本身的ε Γ应尽可能大；(2)瓷料材料的结构应致密，晶粒应细小均匀；(3)瓷料材料应易还原再氧化。已有技术普遍采用高纯原料和传统工艺生产瓷料，普遍存在ε r不高和工艺的不稳定。而且表现出掺杂效果不稳定，形成Ba位置电中性缺位固溶体数量不足。最为突出的是必须采用高纯原料,使成本居高不下。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题:提供一种，采用工业级或电子一级TiO2代替价高的高纯TiO2，采用合成掺杂一步法的新工艺替代传统工艺，实现了瓷料生产成本的大幅度降低，而且瓷料性能完全满足要求。此外，采用多种掺杂稀土元素替代价高的氧化钕稀土元素，使生产成本更进一步降低，而且瓷料性能也有显著的提高。本专利技术的技术解决方案:第一步:掺杂BaTi O3烧块的合成；首先按BaCO3 65-78 Wt%，工业级或电子一级 TiO2 20-30 Wt%，La 系稀土 2-5 fft%配比原料；然后将配好的原料混合球磨3-4小时，砂磨细化4-5小时后煅烧合成掺杂BaTiO3烧块，合成温度及保温时间为1240±5°C /2H，再将高温合成的掺杂BaTi O3烧块粉碎过筛，最后对粉碎过筛后的烧块进行检测；第二步:Tc移动剂烧块的合成；首先按Nd2O3 55-61 fft%, ZrO2 27-33 fft%，SnO2 8-14 fft%, MnCO3 1-3 Wt% 配比原料；然后将配好的原料混合球磨3-4小时后压滤，将过滤后的原料煅烧合成Tc移动剂烧块，合成温度及保温时间为1200±5°C /2H，再将高温合成的Tc移动剂烧块粉碎过筛，最后对粉碎过筛后的烧块进行检测；第三步:瓷料制造；首先按掺杂BaTi O3烧块99-99.7fft%, Tc移动剂烧块0.3-1.0Wt%配比原料；然后将配好的原料混合球磨3-4小时，砂磨细化4-5小时后干燥、粉碎、过筛得到瓷料，最后对瓷料进行电性能检测。 所述La 系稀土为 Nd2O3 或 La2O3 或 CeO2。所述混合球磨的料:球:水=1:2-2.5:0.8-1.25。本专利技术与现有技术相比具有的优点和效果:1、本专利技术采用合成掺杂一步法新工艺替代传统两步法合成工艺，使瓷料生产可以采用工业级或电子一级TiO2替代价高的高纯TiO2，使瓷料生产成本大幅度降低。高纯TiO2市场售价为34-44元/kg，而工业级的TiO2市场售价只有19.5-21元/kg。不但经济效益明显，而且瓷料性能也有所提高。2、本专利技术可采用多种稀土材料作施主掺杂。根据市场行情选择价格便宜的稀土材料作施主掺杂。例如目前市场稀土材料氧化钕售价高达800-1000元/kg，而氧化镧,氧化铈等稀土材料市场售价只有120元/kg左右,选用氧化镧，氧化铺作施主材料,使生产成本更进一步降低，而且能确保产品质量水平不下降。 3、本专利技术使用工业级原料，使生产成本大幅度下降。生产成本由传统工艺的66.47元/kg，下降到28.85元/kg，每月按生产10吨瓷料计算，可增加利润375300元。经济效益十分显著，同时瓷料性能也有较大的提高。4、本专利技术增加砂磨细化工艺，提高各原材料的反应活性，采用高温合成使烧块生成Ba位置电中性的缺位固溶体更充分，确保瓷料还原氧化容易。具体实施例方式第一步:掺杂BaTi O3烧块的合成；原料配方=BaCO368fft%,工业级 TiO2 29fft%,氧化钕 Nd2O3 3.0fft% ；合成工艺:首先按上述重量比配比原料，然后将配好的原料采用搅拌球磨机按料:球:水=1:2:0.8混合球磨3小时后；继续砂磨细化5小时后在推板炉中煅烧合成掺杂BaTiO3烧块，合成温度及保温时间为1240±5°C /2H，再将高温合成的掺杂BaTi O3烧块粉碎过筛，最后对粉碎过筛后的烧块进行检测；检测方法:将掺杂BaTiO3烧块100 Wt %，MnO2 0.1 Wt %混匀后干压成型，并在1340°C/3h烧结成瓷，检测电性能如下:介电常数ε r 20°C =9246，介质损耗正切值tg δ 1=(64-127) XlO-4, tg 5 2= (94-127) X 1(Γ4，居里温度 Tc=30°C，ε r Tc=11519_12096。第二步:Tc移动剂烧块的合成；原料配方:Na2CO358fft%, ZrO2 30fft%，SnO2 llfft%, MnCO3 1.0fft% ；合成工艺:首先按上述重量比配比原料，然后将配好的原料按料:球:水=1:2.5:1.25混合球磨3.5小时后压滤，将过滤后的原料在推板炉中煅烧合成Tc移动剂烧块，合成温度及保温时间为1200±5°C /2H，再将高温合成的Tc移动剂烧块粉碎过筛，最后对粉碎过筛后的烧块进行检测；检测方法:将掺杂BaTi03烧块99.7 fft%, Tc移动剂烧块0.3 fft%及MnO20.1%混匀后干压成型，并在1340°C /3h烧结成瓷，检测电性能如下:介电常数:ε r20°C =11929-12054，介质损耗正切值 tgS 1= (49-80) X 1θΛ tg δ 2= (74-91) Χ10—4，居里温度 Tc=2(TC , ε r Tc =11929-12054。第三步:瓷料制造；原料配方:掺杂BaTi O3烧块99.7fft%, Tc移动剂烧块0.3fft% ；合成工艺:首先按上述重量比配比原料，然后将配好的原料按料:球:水=1:2:1混合球磨4小时，砂磨细化5小时后干燥、粉碎、过筛得到瓷料，最后对瓷料进行电性能检测。A、将瓷料干压成型，并在1320°C _1350°C /3H烧结成瓷，检测电性能如下:介电常数 εΓ 20°C =14817，介质损耗正切值 tgSf (26-30) X 10_4，tg δ 2= (28-34) X 10_4 ;居里温度 Tc=15。。，ε r Tc =15414 ；B、将瓷料挤膜成型，并在1320°C /3H烧结成瓷，检测电性能如下:介电常数er20°C =15935，介质损耗正切值 tgS1= (58-71) XlO^4, tg δ 2= (64-85) X 10_4，居里温度Tc=20°C, ε r Tc =15935。本专利技术生产的瓷料电性能均能达到设计指标，瓷料的介电常数做到尽可能大，瓷料在规定烧结温度范围内瓷介质材料结构致密、晶粒细小、均匀，瓷料制作的一次烧成芯片易还原再氧化。上述实施例，只是本专利技术的较佳实施例，并非用来限制本专利技术实施范围，故凡以本专利技术权利要求所述内容所做的等同变化，均`应包括在本专利技术权利要求范围之内。权利要求1.一种，其特征是: 第一步:掺杂BaTi O3烧块的合成； 首先按BaCO3 65-78 Wt%，工业级或电子一级TiO2 20-30 Wt%，La系稀土 2_5 Wt%配比原料；然后将配好的原料混合球磨3-4小时，砂磨细化4-5小时后煅烧合成掺杂BaTi O3烧块，合成温度及保温时间为1240本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低成本表面层型半导体陶瓷电容器瓷料的制造方法，其特征是：第一步：掺杂BaTi?O3烧块的合成；首先按BaCO3?65?78?Wt%，工业级或电子一级TiO2?20?30?Wt%，La系稀土2?5?Wt%配比原料；然后将配好的原料混合球磨3?4小时，砂磨细化4?5小时后煅烧合成掺杂BaTi?O3烧块，合成温度及保温时间为1240±5℃/2H，再将高温合成的掺杂BaTi?O3烧块粉碎过筛，最后对粉碎过筛后的烧块进行检测；第二步：Tc移动剂烧块的合成；首先按Nd2O3?55?61?Wt%，ZrO2?27?33?Wt%?，SnO2?8?14?Wt%，?MnCO3?1?3?Wt%配比原料；然后将配好的原料混合球磨3?4小时后压滤，将过滤后的原料煅烧合成Tc移动剂烧块，合成温度及保温时间为1200±5℃/2H，再将高温合成的Tc移动剂烧块粉碎过筛，最后对粉碎过筛后的烧块进行检测；第三步：瓷料制造；首先按掺杂BaTi?O3烧块99?99.7Wt%，Tc移动剂烧块0.3?1.0Wt%配比原料；然后将配好的原料混合球磨3?4小时，砂磨细化4?5小时后干燥、粉碎、过筛得到瓷料，最后对瓷料进行电性能检测。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉林，
申请(专利权)人：宝鸡秦龙电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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