一種低成本表面層型半導(dǎo)體陶瓷電容器瓷料的制造方法，第一步：摻雜BaTiO3燒塊的合成；第二步：Tc移動劑燒塊的合成；第三步：瓷料制造。本發(fā)明專利技術(shù)采用工業(yè)級或電子一級TiO2代替價高的高純TiO2，采用合成摻雜一步法的新工藝替代傳統(tǒng)工藝，實現(xiàn)了瓷料生產(chǎn)成本的大幅度降低，而且瓷料性能完全滿足要求。此外，采用多種摻雜稀土元素替代價高的氧化釹稀土元素，使生產(chǎn)成本更進(jìn)一步降低，而且瓷料性能也有顯著的提高。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬電子材料領(lǐng)域，具體涉及一種。
技術(shù)介紹
半導(dǎo)體陶瓷電容器，一般分三大類，即阻擋層型、表面層型和晶粒邊界層型。表面層型具有比容大，工藝性好，且較簡單，便于量產(chǎn)化等優(yōu)點，廣泛用于通訊、計算機(jī)等多種電子產(chǎn)品中。對用于表面層型半導(dǎo)體陶瓷電容器的瓷料而言，應(yīng)同時滿足以下三個條件:(1)瓷料材料本身的ε Γ應(yīng)盡可能大；(2)瓷料材料的結(jié)構(gòu)應(yīng)致密，晶粒應(yīng)細(xì)小均勻；(3)瓷料材料應(yīng)易還原再氧化。已有技術(shù)普遍采用高純原料和傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)瓷料，普遍存在ε r不高和工藝的不穩(wěn)定。而且表現(xiàn)出摻雜效果不穩(wěn)定，形成Ba位置電中性缺位固溶體數(shù)量不足。最為突出的是必須采用高純原料,使成本居高不下。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題:提供一種，采用工業(yè)級或電子一級TiO2代替價高的高純TiO2，采用合成摻雜一步法的新工藝替代傳統(tǒng)工藝，實現(xiàn)了瓷料生產(chǎn)成本的大幅度降低，而且瓷料性能完全滿足要求。此外，采用多種摻雜稀土元素替代價高的氧化釹稀土元素，使生產(chǎn)成本更進(jìn)一步降低，而且瓷料性能也有顯著的提高。本專利技術(shù)的技術(shù)解決方案:第一步:摻雜BaTi O3燒塊的合成；首先按BaCO3 65-78 Wt%，工業(yè)級或電子一級 TiO2 20-30 Wt%，La 系稀土 2-5 fft%配比原料；然后將配好的原料混合球磨3-4小時，砂磨細(xì)化4-5小時后煅燒合成摻雜BaTiO3燒塊，合成溫度及保溫時間為1240±5°C /2H，再將高溫合成的摻雜BaTi O3燒塊粉碎過篩，最后對粉碎過篩后的燒塊進(jìn)行檢測；第二步:Tc移動劑燒塊的合成；首先按Nd2O3 55-61 fft%, ZrO2 27-33 fft%，SnO2 8-14 fft%, MnCO3 1-3 Wt% 配比原料；然后將配好的原料混合球磨3-4小時后壓濾，將過濾后的原料煅燒合成Tc移動劑燒塊，合成溫度及保溫時間為1200±5°C /2H，再將高溫合成的Tc移動劑燒塊粉碎過篩，最后對粉碎過篩后的燒塊進(jìn)行檢測；第三步:瓷料制造；首先按摻雜BaTi O3燒塊99-99.7fft%, Tc移動劑燒塊0.3-1.0Wt%配比原料；然后將配好的原料混合球磨3-4小時，砂磨細(xì)化4-5小時后干燥、粉碎、過篩得到瓷料，最后對瓷料進(jìn)行電性能檢測。 所述La 系稀土為 Nd2O3 或 La2O3 或 CeO2。所述混合球磨的料:球:水=1:2-2.5:0.8-1.25。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點和效果:1、本專利技術(shù)采用合成摻雜一步法新工藝替代傳統(tǒng)兩步法合成工藝，使瓷料生產(chǎn)可以采用工業(yè)級或電子一級TiO2替代價高的高純TiO2，使瓷料生產(chǎn)成本大幅度降低。高純TiO2市場售價為34-44元/kg，而工業(yè)級的TiO2市場售價只有19.5-21元/kg。不但經(jīng)濟(jì)效益明顯，而且瓷料性能也有所提高。2、本專利技術(shù)可采用多種稀土材料作施主摻雜。根據(jù)市場行情選擇價格便宜的稀土材料作施主摻雜。例如目前市場稀土材料氧化釹售價高達(dá)800-1000元/kg，而氧化鑭,氧化鈰等稀土材料市場售價只有120元/kg左右,選用氧化鑭，氧化鋪作施主材料,使生產(chǎn)成本更進(jìn)一步降低，而且能確保產(chǎn)品質(zhì)量水平不下降。 3、本專利技術(shù)使用工業(yè)級原料，使生產(chǎn)成本大幅度下降。生產(chǎn)成本由傳統(tǒng)工藝的66.47元/kg，下降到28.85元/kg，每月按生產(chǎn)10噸瓷料計算，可增加利潤375300元。經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，同時瓷料性能也有較大的提高。4、本專利技術(shù)增加砂磨細(xì)化工藝，提高各原材料的反應(yīng)活性，采用高溫合成使燒塊生成Ba位置電中性的缺位固溶體更充分，確保瓷料還原氧化容易。具體實施例方式第一步:摻雜BaTi O3燒塊的合成；原料配方=BaCO368fft%,工業(yè)級 TiO2 29fft%,氧化釹 Nd2O3 3.0fft% ；合成工藝:首先按上述重量比配比原料，然后將配好的原料采用攪拌球磨機(jī)按料:球:水=1:2:0.8混合球磨3小時后；繼續(xù)砂磨細(xì)化5小時后在推板爐中煅燒合成摻雜BaTiO3燒塊，合成溫度及保溫時間為1240±5°C /2H，再將高溫合成的摻雜BaTi O3燒塊粉碎過篩，最后對粉碎過篩后的燒塊進(jìn)行檢測；檢測方法:將摻雜BaTiO3燒塊100 Wt %，MnO2 0.1 Wt %混勻后干壓成型，并在1340°C/3h燒結(jié)成瓷，檢測電性能如下:介電常數(shù)ε r 20°C =9246，介質(zhì)損耗正切值tg δ 1=(64-127) XlO-4, tg 5 2= (94-127) X 1(Γ4，居里溫度 Tc=30°C，ε r Tc=11519_12096。第二步:Tc移動劑燒塊的合成；原料配方:Na2CO358fft%, ZrO2 30fft%，SnO2 llfft%, MnCO3 1.0fft% ；合成工藝:首先按上述重量比配比原料，然后將配好的原料按料:球:水=1:2.5:1.25混合球磨3.5小時后壓濾，將過濾后的原料在推板爐中煅燒合成Tc移動劑燒塊，合成溫度及保溫時間為1200±5°C /2H，再將高溫合成的Tc移動劑燒塊粉碎過篩，最后對粉碎過篩后的燒塊進(jìn)行檢測；檢測方法:將摻雜BaTi03燒塊99.7 fft%, Tc移動劑燒塊0.3 fft%及MnO20.1%混勻后干壓成型，并在1340°C /3h燒結(jié)成瓷，檢測電性能如下:介電常數(shù):ε r20°C =11929-12054，介質(zhì)損耗正切值 tgS 1= (49-80) X 1θΛ tg δ 2= (74-91) Χ10—4，居里溫度 Tc=2(TC , ε r Tc =11929-12054。第三步:瓷料制造；原料配方:摻雜BaTi O3燒塊99.7fft%, Tc移動劑燒塊0.3fft% ；合成工藝:首先按上述重量比配比原料，然后將配好的原料按料:球:水=1:2:1混合球磨4小時，砂磨細(xì)化5小時后干燥、粉碎、過篩得到瓷料，最后對瓷料進(jìn)行電性能檢測。A、將瓷料干壓成型，并在1320°C _1350°C /3H燒結(jié)成瓷，檢測電性能如下:介電常數(shù) εΓ 20°C =14817，介質(zhì)損耗正切值 tgSf (26-30) X 10_4，tg δ 2= (28-34) X 10_4 ;居里溫度 Tc=15。。，ε r Tc =15414 ；B、將瓷料擠膜成型，并在1320°C /3H燒結(jié)成瓷，檢測電性能如下:介電常數(shù)er20°C =15935，介質(zhì)損耗正切值 tgS1= (58-71) XlO^4, tg δ 2= (64-85) X 10_4，居里溫度Tc=20°C, ε r Tc =15935。本專利技術(shù)生產(chǎn)的瓷料電性能均能達(dá)到設(shè)計指標(biāo)，瓷料的介電常數(shù)做到盡可能大，瓷料在規(guī)定燒結(jié)溫度范圍內(nèi)瓷介質(zhì)材料結(jié)構(gòu)致密、晶粒細(xì)小、均勻，瓷料制作的一次燒成芯片易還原再氧化。上述實施例，只是本專利技術(shù)的較佳實施例，并非用來限制本專利技術(shù)實施范圍，故凡以本專利技術(shù)權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等同變化，均`應(yīng)包括在本專利技術(shù)權(quán)利要求范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種，其特征是: 第一步:摻雜BaTi O3燒塊的合成； 首先按BaCO3 65-78 Wt%，工業(yè)級或電子一級TiO2 20-30 Wt%，La系稀土 2_5 Wt%配比原料；然后將配好的原料混合球磨3-4小時，砂磨細(xì)化4-5小時后煅燒合成摻雜BaTi O3燒塊，合成溫度及保溫時間為1240本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種低成本表面層型半導(dǎo)體陶瓷電容器瓷料的制造方法，其特征是：第一步：摻雜BaTi?O3燒塊的合成；首先按BaCO3?65?78?Wt%，工業(yè)級或電子一級TiO2?20?30?Wt%，La系稀土2?5?Wt%配比原料；然后將配好的原料混合球磨3?4小時，砂磨細(xì)化4?5小時后煅燒合成摻雜BaTi?O3燒塊，合成溫度及保溫時間為1240±5℃/2H，再將高溫合成的摻雜BaTi?O3燒塊粉碎過篩，最后對粉碎過篩后的燒塊進(jìn)行檢測；第二步：Tc移動劑燒塊的合成；首先按Nd2O3?55?61?Wt%，ZrO2?27?33?Wt%?，SnO2?8?14?Wt%，?MnCO3?1?3?Wt%配比原料；然后將配好的原料混合球磨3?4小時后壓濾，將過濾后的原料煅燒合成Tc移動劑燒塊，合成溫度及保溫時間為1200±5℃/2H，再將高溫合成的Tc移動劑燒塊粉碎過篩，最后對粉碎過篩后的燒塊進(jìn)行檢測；第三步：瓷料制造；首先按摻雜BaTi?O3燒塊99?99.7Wt%，Tc移動劑燒塊0.3?1.0Wt%配比原料；然后將配好的原料混合球磨3?4小時，砂磨細(xì)化4?5小時后干燥、粉碎、過篩得到瓷料，最后對瓷料進(jìn)行電性能檢測。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳玉林，
申請(專利權(quán))人：寶雞秦龍電子科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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