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y5v多层陶瓷电容器低频介电性能失效研究

中国陶瓷 2015年第3期51卷 54-57 65,65页

作者：沈振江邴丽娜海南师范大学物理与电子工程学院海口571158

研究了y5v多层陶瓷电容器(MLCC)在直接浸泡和电化学注氢两种作用下的低频介电性能。结果表明直接浸泡对样品性能的影响很小,这与电子元器件成品的封装技术造成的保护作用有关。然而电化学注氢会对样品造成显著的影响,样品的电容值会随... 详细信息

研究了y5v多层陶瓷电容器(MLCC)在直接浸泡和电化学注氢两种作用下的低频介电性能。结果表明直接浸泡对样品性能的影响很小,这与电子元器件成品的封装技术造成的保护作用有关。然而电化学注氢会对样品造成显著的影响,样品的电容值会随之减小,同时其介电损耗及漏电流增大,这是由于电化学注氢过程中所产生的氢离子会沿着电容器的电极进入元件内部,从而与原材料产生作用造成的,这种作用效果会随着电容器的多层结构而显著表现出来。

关键词： y5v 多层陶瓷电容器低频介电性能失效

BaTiO_3基y5v型多层陶瓷电容器的介电与储能特性分析

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陶瓷学报 2018年第3期39卷 306-310页

作者：辛凤张效华陈义川曾仁芬帅伟强胡跃辉景德镇陶瓷大学机械与电子工程学院江西景德镇333403

多层陶瓷电容器(MLCC)是电子信息技术的基础元件,在电子工业中被广泛应用。其中Ba Ti O_3基y5v型MLCC拥有高的介电性能,好的温度稳定特性,市场需求较大,备受关注。本文以其为研究对象,分析单层厚度超薄的y5v型Ba Ti O_3基MLCC的介电特... 详细信息

多层陶瓷电容器(MLCC)是电子信息技术的基础元件,在电子工业中被广泛应用。其中Ba Ti O_3基y5v型MLCC拥有高的介电性能,好的温度稳定特性,市场需求较大,备受关注。本文以其为研究对象,分析单层厚度超薄的y5v型Ba Ti O_3基MLCC的介电特性与储能特性,借助于介电频谱和温谱分析其介电极化对外场的响应特点。研究结果表明:y5v型MLCC的介电常数被直流偏压所抑制,谐振频率随偏压的增加向高频方向移动,其静电储能密度达到了1.76 J/cm^3,储能效率随外电场的增加逐渐降低。

关键词： MLCC y5v 介电性能储能

Sol-gel法制备y5v型钛酸钡基纳米粉体及其陶瓷的研究

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Sol-gel法制备Y5V型钛酸钡基纳米粉体及其陶瓷的研究

作者：邢祎琳西北大学

学位级别：硕士

钛酸钡是一种重要的优质电子材料,其用途广泛。主要用作多层陶瓷电容器（MLCC）的基质材料。其中y5v型MLCC介电性能高、温度稳定性好,因而市场需求较大。钛酸钡基MLCC具有体积小、比容大、可靠性高等优点,能满足电子线路小型化、集成化... 详细信息

钛酸钡是一种重要的优质电子材料,其用途广泛。主要用作多层陶瓷电容器（MLCC）的基质材料。其中y5v型MLCC介电性能高、温度稳定性好,因而市场需求较大。钛酸钡基MLCC具有体积小、比容大、可靠性高等优点,能满足电子线路小型化、集成化的要求。为了满足MLCC体积小、比容大的发展要求,就必须使粉体材料达到纳米级,然而制备y5v瓷粉大多采用传统氧化物固相法,需经多步球磨预烧,不仅工艺复杂,容易混入杂质,并且粉体颗粒较大。由于钛酸钡纳米粉体的形貌及性能与制备技术息息相关,因此其制备方法以及掺杂改性一直是研究的热点。而Sol-gel法具有化学成分均匀性好、纯度高、颗粒细、反应温度低等诸多优点而被广泛使用。本文以Sol-gel法制备掺杂钛酸钡基纳米粉体及陶瓷,研究掺杂元素Ce、Zr、Nb、Zn的用量以及Ti/Ba比值和制备工艺对粉体及陶瓷相组成、微观形貌以及介电性能的影响,并以Sol-gel法一步合成性能较好、满足美国电子工业协会（EIA）y5v标准的钛酸钡基纳米粉体及陶瓷,为MLCC小型化、大容量化奠定基础。主要研究内容如下： 1、设计五水平四因素的[L16（45）]正交表,采用Sol-gel法制备多组分掺杂钛酸钡基纳米粉体及陶瓷,系统研究Ti/Ba比值、Zr含量、Nb掺杂量、Ce掺杂量以及Zn掺杂量五种水平对实验配方介电性能的影响,研究结果表明：影响介电常数的各水平的顺序依次为Ti/Ba＞ Zr＞Nb＞Ce＞Zn。由正交实验结果得到介电常数最大的最佳配方为：A3B1C2D2E2。体系的介电常数最大值与陶瓷样品的晶粒尺寸大小成正比。各因素对介电性能的影响规律为：①随着Ti/Ba比值的增大,BCSTZS基陶瓷的介电常数先增大后减小;②随着掺Ce量的增大,介电常数减小;③随着Zr含量的增大,介电常数先增大后减小;④随着掺Nb量的增大,介电常数先增大后减小;⑤随着Zn含量的增大,介电常数呈增大的趋势。 2、采用Sol-gel法制备了Ce掺杂（Ba0.87Sr0.04Ca0.09）（Zr0.04Sn0.06Ti0.89）O3（BSCTZS）基纳米粉体及陶瓷,研究了粉体煅烧温度以及Ce掺杂量对BSCTZS基粉体及陶瓷相组成、微观形貌和介电性能的影响。研究表明：当BSCTZS基干凝胶的煅烧温度达到600。C时,煅烧后粉体开始出现立方钙钛矿SrZrO3相,当煅烧温度达到800℃时,煅烧后粉体完全由立方BaTiO3相组成。掺Ce可以提高BSCTZS基陶瓷的介电常数,随Ce掺杂量的增大,BSCTZS陶瓷的居里峰移向低温,居里峰展宽,容温变化率减小,室温介电常数先增大后减小。当掺Ce量为0.01mol%时,陶瓷最大介电常数值为18000,当掺Ce量为0.15mol%时,陶瓷的室温介电常数值为7500,满足EIA-y5v标准。 3、采用Sol-gel法制备了Zr含量不同的（Ba0.87Sr0.04Ca0.09）（Ti0.96-xZrxSn0.06）O3（BSCTZS）基纳米粉体及陶瓷,研究了Zr含量对BSCTZS基粉体及陶瓷相组成、微观形貌和介电性能的影响。结果表明：BSCTZS基粉体与陶瓷由单一立方BaTiO3相组成。随Zr含量的增大,BSCTZS基陶瓷的居里峰移向低温,居里峰展宽,容温变化率减小,室温介电常数先增大后减小。当Zr含量为8.0 mol%时,BSCTZS基陶瓷的居里峰移至20℃,同时材料的室温介电常数得到明显提高,达到13200以上,并且容温变化率满足y5v标准。 4、采用Sol-gel法制备了一系列Nb掺杂量不同的（Ba0.87Sr0.04Ca0.09）（Ti0.86Zr0.08Sn0.06）O3·Ce0.0001·W0.0004·Nby（BSCTZS）基纳米粉体及陶瓷,研究了Nb掺杂量对BSCTZS基粉体及陶瓷相组成、微观形貌和介电性能的影响,同时研究了煅烧温度以及烧结温度对陶瓷介电性能的影响。研究表明：Nb掺杂使BSCTZS体系的居里峰移向低温,介电常数先增大后减小。当Nb掺杂量为0.38mol%时陶瓷的介电常数得到进一步提高,室温介电常数为16200并且满足y5v标准的陶瓷材料。随着BSCTZS基粉体煅烧温度的升高,陶瓷的介电常数先增大后减小,居里温度移向室温,当粉体煅烧温度为900℃,陶瓷具有最高室温介电常数。BSCTZS基陶瓷的介电常数随烧结温度的升高而增大,当陶瓷的烧结温度为1350℃,陶瓷具有最高室温介电常数。

关键词：钛酸钡 Sol-gel法掺杂介电性能 y5v

高介Ba (Ti0.86Zr(0.14)) O3基y5v型陶瓷的制备

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高介Ba (Ti0.86Zr(0.14)) O3基Y5V型陶瓷的制备

作者：湛新星西北大学

学位级别：硕士

BaTiO3基弛豫铁电体由于其高介电常数、低介电损耗和良好的温度稳定性而被广泛的应用于多层陶瓷电容器(MLCC)和可调式微波元件。y5v型陶瓷电容器拥有良好的容温特性。通常通过多种组分掺杂对BaTiO3陶瓷的A、B位进行取代,使纯BaTiO3陶瓷... 详细信息

BaTiO3基弛豫铁电体由于其高介电常数、低介电损耗和良好的温度稳定性而被广泛的应用于多层陶瓷电容器(MLCC)和可调式微波元件。y5v型陶瓷电容器拥有良好的容温特性。通常通过多种组分掺杂对BaTiO3陶瓷的A、B位进行取代,使纯BaTiO3陶瓷居里峰展宽并移动到室温,以达到EIAy5v标准。目前用传统工艺制备的BaTiO3基陶瓷,不能有效地控制晶粒和晶界层中掺杂离子的浓度分布,因而在对其相组成及微观结构的控制上具有局限性,不能达到对其性能的大幅度改善。因此本论文先采用固相法制备Ba(Ti, Zr)O3基陶瓷,通过改变掺杂元素在晶界和晶粒中分布的比例来实现对陶瓷相结构、微观形貌以及性能的有效控制,通过对掺杂剂浓度、种类、烧结工艺(包括加入烧结助剂)的调节,在较低温度下制成高介低损耗耐高压的Ba(Ti, Zr)O3基y5v型陶瓷。然后在此基础上,进一步采用Sol-gel一步法制备多组分掺杂的Ba(Ti, Zr)O3基陶瓷,以期简化工艺,得到粒径小、分布均匀、且纯度较高的钛酸钡基y5v型陶瓷用介质瓷料,从而为制备高性能、薄层化、小型化的MLCC奠定基础。本论文的主要研究内容如下： 1、采用固相法制备了多组分掺杂的Ba(Ti, Zr)O3陶瓷,通过主晶相合成前后加入Nb205的比例的调整,得到晶格和晶界中Nb5+浓度可控的陶瓷,从而改善陶瓷的微观形貌和介电性能。研究结果表明：通过对固溶进入晶格的Nb5+浓度的控制,能够起到细化陶瓷晶粒和提高陶瓷介电常数的作用。当主晶相合成前Nb2O5掺杂量占总Nb205掺杂量的43%时,为主晶相合成前后掺杂的最适宜值,此时得到室温下陶瓷的最大介电常数为20349,介电损耗为0.37%,耐压强度为3.65kv/mm。提高Nb205掺杂总量,陶瓷的介电常数及耐压强度先增加后减小,介电损耗减小,当Nb205总的掺杂量为0.470 wt%时,陶瓷的最大介电常数为21463,温度变化率满足EIA y5v标准。 2、采用固相法在低温下制备了单独掺杂ZnO、Nd2O3及ZnO/Nd2O3共掺杂的BTZ陶瓷,结果表明：在陶瓷中同时掺入ZnO和Nd2O3,能使得陶瓷在1200℃的低温下烧结时即能获得较高的介电常数,保持较低的介电损耗,且陶瓷晶粒大小均匀,致密性良好。当Nd2O3=0.35 wt%, ZnO=0.20 wt%时,陶瓷的最大介电常数为15400左右,介电损耗为0.72%,陶瓷满足EIA y5v标准。相比未掺杂ZnO和Nd203的陶瓷,掺杂后的陶瓷烧结温度大大降低,有利于降低生产成本。 3、Sol-gel法能降低粉体的预烧温度,增强粉体的活性,得到细晶陶瓷,本文采用Sol-gel一步法制备了基于上述配方的多组分掺杂的Ba(Ti, Zr)O3基纳米粉体及其陶瓷。研究结果如下：随预烧温度从900℃升至1100℃,粉体中的杂相逐渐减少至只存在纯的立方钙钛矿相BaTiO3,粉体的粒径变大,团聚现象严重。随着pH值从1.5升至4.0,粉体的平均粒径减小,分散性变好,陶瓷的粒径、介电常数均呈先增大后减小的趋势。pH=2.5时,陶瓷晶粒最小,介电常数最大达21100,介电损耗为0.51%,陶瓷满足EIAy5v标准。由此,采用Sol-gel一步法能够制备出多组分掺杂的Ba(Ti, Zr)O3基纳米粉体及符合EIAy5v标准的陶瓷。

关键词：钦酸钡掺杂介电常数介电损耗 y5v

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镍内电极y5v特性MLCC烧结工艺研究

电子工艺技术 2014年第5期35卷 292-293,310页

作者：曾雨陆亨安可荣祝忠勇广东风华高新科技股份有限公司广东肇庆526020

制备了镍内电极y5v特性多层陶瓷电容器(MLCC),采用SEM、DPA等分析手段研究了烧结工艺对样品电性能和可靠性的影响,结果发现,合适的烧结温度可以使陶瓷晶粒生长充分均匀,使陶瓷体致密度高。合适的烧结气氛可以减小样品在烧结时的内部应力... 详细信息

制备了镍内电极y5v特性多层陶瓷电容器(MLCC),采用SEM、DPA等分析手段研究了烧结工艺对样品电性能和可靠性的影响,结果发现,合适的烧结温度可以使陶瓷晶粒生长充分均匀,使陶瓷体致密度高。合适的烧结气氛可以减小样品在烧结时的内部应力,从而防止内部缺陷的发生。烧结温度和烧结气氛的合理匹配,可以使样品的电性能和可靠性达到最优。

关键词：镍内电极 y5v 多层陶瓷电容器(MLCC) 烧结工艺烧结温度烧结气氛

纳米CuO掺杂(Ba_(0.87)Ca_(0.09)Sr_(0.04))(Ti_(0.90)Zr_(0.04)Sn_(0.06))O_3基y5v陶瓷的制备与表征

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宝鸡文理学院学报（自然科学版） 2011年第1期31卷 26-29,72页

作者：湛新星邢祎琳孙芳民畅柱国崔斌张逢星西北大学合成与天然功能分子化学教育部重点实验室陕西省物理无机化学重点实验室西北大学化学与材料科学学院陕西西安710069 西安恒通电子陶瓷有限公司陕西西安710043

目的以纳米CuO作为烧结助剂制备(Ba0.87Ca0.09Sr0.04)(Ti0.90Zr0.04Sn0.06)O3陶瓷(BC-STZS),研究纳米CuO的用量及烧结温度对BCSTZS陶瓷的微观形貌以及介电性能的影响,以期获得低烧y5v型陶瓷材料。方法采用固相法掺入纳米CuO制备一系列的... 详细信息

目的以纳米CuO作为烧结助剂制备(Ba0.87Ca0.09Sr0.04)(Ti0.90Zr0.04Sn0.06)O3陶瓷(BC-STZS),研究纳米CuO的用量及烧结温度对BCSTZS陶瓷的微观形貌以及介电性能的影响,以期获得低烧y5v型陶瓷材料。方法采用固相法掺入纳米CuO制备一系列的BCSTZS陶瓷。通过XRD,TEM和SEM对样品进行表征,并测试陶瓷的介电性能。结果在低温烧结时,陶瓷的密度和介电常数随CuO掺杂量的增加而增大,纳米CuO可以将BCSTZS陶瓷的烧结温度降低到1 150℃。当纳米CuO含量为1.5%(质量分数)时,BCSTZS陶瓷材料满足EIA y5v标准,其εmax=8 690,介质损耗为1.67%,绝缘电阻率为5×1013Ω.cm。结论采用纳米CuO为助烧剂制备的BCSTZS陶瓷具有气孔率小、密度较大,晶粒大小一致且分布均匀的特点,采用该方法可以在低温下得到满足y5v标准的BSCTZS基陶瓷材料。该研究具有重要的应用前景。

关键词：钛酸钡纳米CuO 低温烧结 y5v 介电陶瓷

常压水热法制备BTZ粉体及其在y5v瓷粉中的应用

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电子元件与材料 2015年第8期34卷 9-12页

作者：王孝国宋永生朱军红风华高新科技股份有限公司广东肇庆526020

采用常压水热法制备锆钛酸钡粉体，研究了工艺参数对锆钛酸钡粉体颗粒大小的影响，以及粉体颗粒、Ba/（Ti＋Zr）摩尔比对制成的y5v瓷粉介电性能的影响。结果表明：选择改进的加料方式，再通过洗涤控制，可以得到粒度（D50）在0.4~0.5μm... 详细信息

采用常压水热法制备锆钛酸钡粉体，研究了工艺参数对锆钛酸钡粉体颗粒大小的影响，以及粉体颗粒、Ba/（Ti＋Zr）摩尔比对制成的y5v瓷粉介电性能的影响。结果表明：选择改进的加料方式，再通过洗涤控制，可以得到粒度（D50）在0.4~0.5μm、Ba/（Ti＋Zr）摩尔比为1.0的粉体；其能与抗还原剂、助熔剂很好匹配，获得性能优良（εr≥15000，tanδ＜30×10^–4，–80%≤？C/C20≤＋30%）的镍内电极MLCC用y5v瓷料。

关键词：常压水热法摩尔浓度沉淀剂 y5v 介电常数抗还原镍电极

(Ba_(0.87)Sr_(0.04)Ca_(0.09))(Ti_(0.94-x)Zr_xSn_(0.06))O_3基纳米粉体及其陶瓷的制备与表征

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西北大学学报（自然科学版） 2010年第3期40卷 455-459,463页

作者：邢祎琳崔斌孙芳民郭慧林畅柱国西北大学合成与天然功能分子化学教育部重点实验室／陕西省物理无机化学重点实验室／化学与材料科学学院陕西西安710069 西安恒通电子陶瓷有限公司陕西西安710043

目的改进(Ba0.87Sr0.04Ca0.09)(Ti0.94-xZrxSn0.06)O3基(BSCTZS)纳米粉体及其陶瓷的制备方法,研究Zr含量对BSCTZS粉体及陶瓷相组成、微观结构及其介电性能的影响,得到细晶高介电常数y5v陶瓷材料。方法采用溶胶-凝胶法制备了一系列BSCTZS... 详细信息

目的改进(Ba0.87Sr0.04Ca0.09)(Ti0.94-xZrxSn0.06)O3基(BSCTZS)纳米粉体及其陶瓷的制备方法,研究Zr含量对BSCTZS粉体及陶瓷相组成、微观结构及其介电性能的影响,得到细晶高介电常数y5v陶瓷材料。方法采用溶胶-凝胶法制备了一系列BSCTZS基(0.04≤x≤0.12)纳米粉体及其陶瓷,通过TG-DTG,XRD,TEM和SEM对样品进行表征,并测试陶瓷的介电性能。结果 BSCTZS粉体为立方相钛酸钡,其平均粒径小于100nm。随着Zr含量的增大,陶瓷的居里峰移向低温,介温谱ε-T趋于平缓,容温变化率得到改善,当Zr摩尔分数为8%时,陶瓷的室温介电常数达13200以上,并满足EIAy5v标准。结论溶胶-凝胶法工艺简单、均匀性好、纯度高、配方容易控制、粉体烧结活性较好,采用该方法可以得到满足y5v标准的BSCTZS基陶瓷材料。

关键词：溶胶-凝胶法钛酸钡掺锆介电性能 y5v

烧结温度对Ba(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3-Zn-Nb-Sm陶瓷微观结构与介电性能的影响

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陶瓷学报 2017年第2期38卷 234-238页

作者：王艳苗康康崔斌宝鸡文理学院化学与化工学院陕西宝鸡721013 西北大学化学与材料科学学院陕西西安710127

采用溶胶-凝胶法制备了Ba(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3-Zn-Nb-Sm粉体,在1260℃-1320℃不同烧结温度下制备了锆钛酸钡基陶瓷。利用XRD和SEM图分析了样品的物相及微观形貌,并研究了烧结温度对相组成、微观形貌、居里温度及介电性能的影响规律。... 详细信息

采用溶胶-凝胶法制备了Ba(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3-Zn-Nb-Sm粉体,在1260℃-1320℃不同烧结温度下制备了锆钛酸钡基陶瓷。利用XRD和SEM图分析了样品的物相及微观形貌,并研究了烧结温度对相组成、微观形貌、居里温度及介电性能的影响规律。研究表明:陶瓷在1280℃烧结时,样品为钙钛矿结构,晶粒大小均匀,陶瓷的室温介电常数达到19384,容温变化率符合y5v标准。

关键词：溶胶-凝胶法烧结温度钐掺杂 y5v