降低x7r陶瓷电容器烧结温度的研究论文

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1、电子科技大学硕士学位论文降低X7R陶瓷电容器烧结温度的研究姓名：杨逢春申请学位级别：硕士专业：电子信息材料与元器件指导教师：吴孟强20080501摘要多层陶瓷电容器(MLCC)是在表面组装电路中使用的最重要的电子元件之一。其在空气中烧结时，使用的内电极是昂贵的贵金属Pd或Ag／Pd合金。Pd比Ag昂贵很多，为了降低MLCC的生产成本，必须想办法减少内电极中Pd的质量比。而MLCC的烧结温度决定了内电极里Pd的质量比，更低的烧结温度意味着成本的降低。本论文以降低X7R陶瓷电容器的烧结温度为目的，在深入分析BaTi03陶瓷

2、的改性机理的基础上，进行了探索性和创新性的研究。本论文研究的主要成果和结论如下：研究了金属Zn掺杂对BT陶瓷的性能影响，发现BT陶瓷可以在980℃时烧熟，这主要是由于金属Zn的软化温度和熔点较低，可以起到助烧的作用。BT陶瓷的介电常数迅速增大，但容温性能变的很差。这可由渗透理论以及定比例法则来解释，当掺杂量低于掺杂阈值时，介电常数会随着掺杂量的增加而增大。研究了CuO掺杂对BT陶瓷的性能影响，BT陶瓷可以在950℃时烧熟，介电常数没有显著变化，并且容温性能没有被严重恶化。CuO起降烧的作用，主要是由于其较低的熔化温度，

3、可以很好的起到液相助烧的作用。通过调整配方中各组分(MnC03，CBS助烧剂，ZnO)的含量，得到了具有更高介电常数的配方(e=2878，TCCl25，c=-3．4)。本论文采用的方法主要是减少或者去掉配方中的某些组分，提高介电常数，研究了各组分(MnC03，CBS助烧剂，ZnO)在整个材料中起的作用，得到了更合理的配方：去掉MnC03，ZnO掺杂量保持不变，次助烧剂改为掺杂0．3wt％的cs(5：5)。通过调整烧结工艺，获得满足工业生产需要的X7R陶瓷材料。在实验中，发现烧结时间对BT陶瓷性能的影响很大，这是由于烧结

4、速率的改变，直接影响了BT陶瓷晶粒的生长。利用这一点，调节介电常数与容温性能两者的关系，从而获得两项性能都可满足的BT陶瓷。最终确定了2小时15分钟到2小时20分钟为最终配方的烧结工艺的第2阶段最佳烧结时间。各项性能满足X7R的工业生产对BT陶瓷各项性能的要求，即：8≥2700，P≥1011Q·cm，t96≤1．0％，AC／C25"c(．55℃~+125℃1≤±15％关键词贵金属电极多层陶瓷电容器，钛酸钡，改性机理，低温烧结ABSTRACTCeramicmultilayercapacitors(MLCC)aleoneo

5、fthemostimportantelectroniccomponentsatthesurfacemountingofelectroniccircuits．TheexpensivepreciousmetalssuchasPdorAg／PdaleutilizedasintemalmetallizationinMLCC，whichCanbesinteredintheair．WeshoulddecreasetheamountofPdininternalmetallizationtoachieveasubstantialcos

6、tsaving,forPdismuchmoreexpensivethanAg．IfMLCCissinteredatlowertemperature，theamountofPdininternalmetallizationcanbereduced，andthecostisfewer．Inthisthesis，novelmaterialsandprocessaleexploredandinvestigatedtoreducethesinteringtemperatureofX7Rceramiccapacitor．Follo

7、wingalethemainresults：Theeffectsofmetal(Zn)onthemicrostructureanddielectricpropertiesofBaTi03一Nb205-ZnOsystemareinvestigatedindetail．TheceramicsCanbesinteredat980。C，becausetheinteneratetemperatureandmeltingpointofZnislow．DielectricconstantofZndopedBTceramicsisra

8、pidlyincrescent，andcapacitancevariationrateofZndopedBTceramicsisworseastheamountofZnisincreased．Itcanbeexplainedbyfiltertheoryandprincipleofstabledproportion．Theeffec