CN86103391A - 具有高介电常数和平坦的温度系数特性的介质陶瓷配方 - Google Patents
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Abstract
本发明提供各种制作多层电容器(MLCs)的陶瓷配方，这些多层电容器具有高达3000至4700的介电常数以及稳定的温度系数(TC)，这些配方是由高纯钛酸钡，五氧化二铌以及氧化钴制得的。
Description
本发明涉及介电陶瓷的配方，它具有高达约3000至4700的介电常数（K）;低达约2.5%以下的介质损耗角（DF）;它的绝缘阻（R）容（C）积（RC）在25℃时高达约5000欧姆·法拉以上;在125℃时高达约1000欧姆·法拉以上;它还具有稳定的温度系数（TC），在温度-55℃至125℃的范围内，介电常数的变化不超过在25℃时基本值的15%。
多层陶瓷电容器（MLCs）通常用下述方法作成：用浇注或其它手段产生介质陶瓷粉的绝缘层;在绝缘层上放置导电金属电极层，电极层通常为金属涂料形式的钯/银合金;将得到的基元叠放在一起，以形成多层电容器;再经过焙烧使材料密实，从而形成多层陶瓷电容器。制作MLCs的其它工艺过程在美国专利3，697，950号和3，879，645号中作了介绍，这里给出作为参考。
钛酸钡（BaTiO3）由于具有高的介电常数，通常作为一种主要成份用于形成陶瓷介质层。但是，在配制用于多层电容器的陶瓷成分时，介电常数随温度的变化以及绝缘电阻也是应予以考虑的重要因素。许多介质陶瓷配方的电性能可能会随温度的增加或降低显著地改变。其它一些因素也会对陶瓷配方的电性能产生影响，例如，绝缘电阻可能会随最终烧结之后的晶粒大小而显著地变化。
在一种用于制作要求在很宽的温度范围内使用时具有介电常数稳定性的多层电容器所希望的介质陶瓷配方中，介电常数变化不超过25℃（室温）时其基本值的±15%。这种配方的绝缘阻容积，在25℃时应大于1000欧姆·法拉，而在大多数情况下的最高工作温度125℃时应大于100欧姆·法拉。通常用来产生对温度如此稳定的电容器的方法包括将BaTiO3与少量氧化物添加剂一起焙烧，以控制最终的介质性能。但是，目前已知的用于制作具有稳定TC特性的介质陶瓷配方，其介电常数值通常不超过3000。
本发明的陶瓷配方由于具有高介电常数，低介质损耗角和稳定的TC特性，因此具有制作大电容量小体积的多层陶瓷电容器（下面就称作MLC′s）的有利条件。这些有利条件对于电容器制造公司满足不断增长的技术进步的要求和降低成本是十分重要的。
本发明的一个目的就是提出一种陶瓷配方，它的介电常数在25℃时大约在3000至4700之间，介质损耗角大约小于3%，并具有稳定的温度系数，使得介电常数的变化不超过它在25℃时参考值的±15%。
本发明的另一目的就是提出一种适合于制作多层陶瓷电容器的陶瓷配方，这类陶瓷电容器用贵金属作内电极，其介电常数在25℃时大约在3000至4700之间，介质损耗角小于3%，绝缘阻容积在25℃时约5000欧姆·法拉以上，在125℃时约1000欧姆·法拉以上，且还具有稳定的TC特性，使得介电常数的变化不超过它在25℃时参考值的±15%。
借助于本发明，上述的两个目的可得以实现，本发明提出一种具有高介电常数和稳定TC的介质配方，它包括一种主要成分高纯钛酸钡（BaTiO3）和两种次要成分五氧化二铌（Nb2O5）及氧化钴（CoO）。本发明采用的钛酸钡纯度为99%以上，其中每种杂质元素的含量不超过0.5%。如此高纯的钛酸钡可以利用化学共沉淀方法和其它已知的技术，例如，用高纯BaCO3和TiO2粉进行化学反应的方法产生。钛酸钡粉粒的理想配比和颗粒大小按下面给出的数据加以控制），以产生本发明的陶瓷配方所希望的介电性能。对钛酸钡而言，优选的化学计量配比为BaO/TiO2大约等于0.950至0.995，优化的平均颗粒度大约为0.90微米至1.30微米。
更具体来说，在构成本发明的介质陶瓷配方中，主要成分BaTiO3的重量含量大约为97.70%至98.99%，次要成分Nb2O5的重量含量大约为0.85%至1.69%，CoO的重量含量大约为0.09%至1.20%，而Nb2O5对CoO的重量比大约为3.30至18.00。
本发明的陶瓷配方在用传统方法成形为多层电容器时，其介电常数在1千赫（KHz），1伏有效值（VRMS）时，典型值约为3000至4700，介质损耗角在1VRMS时，典型值约低于3%，绝缘阻容积在25℃，50伏直流/密尔（VDC/mil）时，典型值约大于5000欧姆·法拉，在125℃时大于1000欧姆·法拉，并具有稳定的TC特性，使得介电常数的变化不超过在25℃时的参考值的±15%。
在一种特别优选的实施方案中，陶瓷介质配方由98.82%（重量）的高纯BaTiO3，0.98%（重量）的Nb2O5和0.20%（重量）的CoO混合物组成，Nb2O5与CoO的重量比为4.90。
下面将看到，本发明的介质陶瓷配方具有若干优点，这些优点能在不牺牲所期望的物理性能和电性能的条件下，导致显著的技术进步和成本降低。
本发明提供一种新颖的介质陶瓷配方，它具有3000至4000的介电常数以及稳定的TC特性，这一稳定的TC特性是通过在1280℃至1350℃的温度下焙烧其组成氧化物或原材料得到的。这种配方明显地不同于先有技术中公开的那些配方，在先有技术中，为了得到具有稳定的TC特性的材料，需要牺牲所希望的介电性能，比如介电常数。由于传统材料的介电常数不超过约3000，因此用本发明的陶瓷配方制作多层电容器，能够在同样的实际尺寸限制下提供具有高得多电容量的小型元件，因为这种陶瓷配方具有高得多的介电常数。也由于这一高得多的介电常数，利用本发明的陶瓷配方制作多层电容器，能够在同样的电容量限制下提供最小可能的实际尺寸。还由于这一高得多的介电常数，利用本发明的陶瓷配方制作多层电容器，能够显著节省陶瓷和电极材料。随着各种贵金属（尤其是钯）的价格不断上涨，利用本发明能使MLC′s的制作成本显著下降。
本发明焙烧后的陶瓷体是经过在焙烧包括钛酸钡，五氧化二铌和氧化钴这些构成陶瓷配料的介质氧化物过程中发生化学反应而产生的。
本发明所采用的优选五氧化二铌，其纯度大约为99%，颗粒度大致为0.5至0.9微米，而优选氧化钴的纯度约为70-74%，颗粒度约小于1微米。
在制备本发明所采用的陶瓷配料时，可将按上述比例规定的钛酸钡，五氧化二铌和氧化钴用水调成浆状或机械均匀混合。再将陶瓷配料混合物与粘结剂组分混合，并用普通方法浇注成片状，然后再与内电极（比如70%钯/30%银合金）一起构成多层电容器，并在大约1280℃至1350℃的温度焙烧约两小时。
本发明可以采用任何普通的陶瓷粘结剂，该粘结剂可与所采用的其它材料相适配，并且简单地提供一种手段将陶瓷颗粒分散开来，而在溶剂排除之后又将陶瓷颗粒粘合在一起。合适的粘结剂在G.y.Onoda Jr.，等人的“焙烧前的陶瓷工艺”一书（1978）第19章作了介绍。玉米浆和聚乙烯醇是两种合适的粘结剂的例子。
本发明焙烧后的介质陶瓷的绝缘阻容积（RC）在25℃和50VDC/mil时大于5000欧姆·法拉，在125℃和50VDC/mil时大于1000欧姆·法拉。介电常数在1KHz和1VRMs时典型值约为3000至4700，介质损耗角在1KHz和1VRMs时典型值小于3.0%。
通过以下实例将进一步对本发明加以阐明，但本发明不只限于这些实例。在下面实例中给出的数值将随工艺中的各种因素而变。例如，就实例1-35而言，通过粉碎，细磨，均匀散或其它手段将原料变成很细的颗粒，介电常数将会显著增加，介质损耗角会大大减小。这种在制作陶瓷电容器过程中通常实行的实际操作，在实例1-35的制备加工中并没有最大限度地得到采用。另外，焙烧条件的变化，样品的厚度和制备情况以及测量误差等都可能引起同样配方的陶瓷观测数值上的差异。因此，随着制作工艺的不同，并与颗粒度几乎无关，利用实例1-35给出的组成比例制出的陶瓷料的性质相对于给出的数值将会有一定的变化。例如，介电常数可能改变±100，介质损耗角可能改变±0.2%，电容量随温度的变化与25℃时电容量的比可能改变±1.5%。
本发明的优选实施方案的详细情况将在以下实例中作进一步说明。
实例1-11
将高纯钛酸钡（BaTiO3），工业级细粒五氧化二铌（Nb2O5）和工业级细粒氧化钴（CoO）按表1所列的重量百分比加在一起;以制备30至50克的陶瓷料。该例采用的钛酸钡，其BaO/TiO2的化学计量配比为0.986，平均颗粒度为1.2微米。陶瓷粉进一步用15至25毫升蒸馏水混合，并在美国新泽西州斯派克司工业公司制造的800-2型高速涂料混合机中充分混合约10分钟。然后将湿浆干燥成块，并用臼和杵进行研磨。将2.4至4.0毫升由含26%（重量）的水，26%（重量）的丙二醇和48%（重量）的玉米浆的粘结液与陶瓷粉用臼和杵混合，再经过40目尼龙筛使其造粒。在不锈钢模中将合成混合料在大约38000磅/英寸2的压强下压制成直径1.27厘米，厚度0.1至0.15厘米的圆片。再将圆片放在稳定氧化锆固定器上，并在1280℃至1340℃的温度下焙烧1至2小时。冷却之后，将银电极镀在圆片上，并再次在815℃温度下烧结，使圆片与电极粘结在一起。此后，利用ESI2110A型电容电桥在1KHz测量频率下，从-55℃开始至+125℃大约每间隔20℃，测出电容器（C），介质损耗角（DF），以及电容量随温度的变化与25℃时电容量之比（TC）。再由基本电容方程算出每一样品的介电常数（K）：
K＝5.66×C (t)/(D2)
其中K＝样品的介电常数
t＝以英寸表示的圆片厚度
D＝以英寸表示的圆片直径
C＝以微微法拉为单位的圆片电容量
表 Ⅰ
重量（%） 比值 重量（%）
实例号 BaTiO3Nb2O5CoO Nb2O5/CoO Nb2O5+CoO
1 98.99 0.84 0.17 4.94 1.01
2 98.82 0.98 0.20 4.90 1.18
3 98.73 1.05 0.22 4.77 1.27
4 98.65 1.12 0.23 4.87 1.35
5 98.48 1.26 0.26 4.85 1.52
6 98.31 1.40 0.29 4.83 1.69
7 98.14 1.54 0.32 4.81 1.86
8 98.31 1.30 0.39 3.33 1.69
9 98.31 1.50 1.19 7.89 1.69
10 98.31 1.60 0.09 17.78 1.69
11 98.31 1.69 0.00 ＞＞＞＞ 1.69
汇列在表Ⅱ中的例1-11的介电性质表明，当Nb2O5和CoO均匀地加入BaTiO3基质材料中时，可得到具有稳定TC特性及介电常数大于3000的陶瓷配方，如例2至10所示。从后面的例子将会看到，当这些陶瓷料与银/钯内电极组成MLC结构共焙烧之后，介电常数和TC特性还将更进一步改善。
表Ⅱ的介电数据还表明，当Nb2O5和CoO的总重量百分比低于1%左右（如例号1所示）时，尽管陶瓷料的K值很高，但在低温时TC变化的值太大，且DF值太大。当Nb2O5对CoO的重量比高于18.0（如例号11所示）时，虽然K值又变得很高，但TC变得不稳定，且DF值也大。
表 Ⅱ
1KHz，1VRMS 在下列温度下的TC（%）
实例号 K DF（%） -55℃ -30℃ 85℃ 125℃
＊1 4500 1.30 -27.1 -20.9 -7.3 +1.0
2 4030 0.93 -12.3 -7.5 -6.1 +6.6
3 3870 0.95 -8.2 -3.5 -5.1 +8.5
4 3765 0.85 -2.2 -0.5 -3.4 +11.1
5 3400 0.78 0.2 -1.4 -0.8 +14.6
6 3200 0.70 -2.6 -3.1 +0.8 +15.3
7 3025 0.75 -4.0 -4.0 +1.3 +16.2
8 4034 1.20 -22.5 -16.4 -13.7 -16.0
9 3377 1.20 -5.5 -4.0 -1.9 +9.4
10 3905 1.10 -23.2 -12.9 -11.0 -11.5
＊11 5895 4.3 -40.8 -27.9 -9.3 -16.0
实例1和11的数据已超出本发明的限度，故用“＊”标出。
实例12-18
将高纯钛酸钡，工业级细粒五氧化二铌和工业级细粒氧化钴，按照表Ⅲ所列的重量百分比加合在一起，制备30至50克的陶瓷料。也向混合成分中加入细粒、高纯二氧化钛（TiO2）或氧化钡（以碳酸钡（BaCO3）形式引入）以调节BaO/TiO2的化学计量配比。利用例1至例11中介绍的同样方法，制备陶瓷片样品，然后烧结并测量介电性质。表Ⅳ所示的介电数据表明，当BaO/TiO2化学计量配比大于0.993（如例17和18所示）时，得到的陶瓷具有较低的介电常数和很高的介质损耗角，因而不适于用来制作MLC。在表Ⅲ所列出的数据中还有一种情况未表明，即当BaO/TiO2比值小于0.958（如例15所示）时，在-55℃时的TC将变得非常负。以往的经验也表明，陶瓷配方中TiO2过量较大时，会导致非均匀的显微结构以及很差的可靠性。
表 Ⅲ
实例号 BaTiO3Nb2O5CoO BaO TiO2BaO/TiO2
12 98.73 1.06 0.21 0 0 0.986
13 98.53 1.05 0.21 0 0.21 0.981
14 98.24 1.05 0.22 0 0.49 0.972
15 97.75 1.04 0.21 0 1.00 0.958
16 98.52 1.05 0.22 0.21 0 0.989
17 98.24 1.05 0.22 0.49 0 0.993
18 97.77 1.04 0.21 0.97 0 1.001
表 Ⅳ
〔在下列温度下的TC（%）〕
实例号 K DF（%） -55℃ -30℃ 85℃ 125℃
12 3700 0.90 -4.3 -1.7 -3.6 +12.4
13 3800 0.97 -9.5 -3.5 -6.5 +6.9
14 3870 0.96 -12.5 -5.7 -7.3 +4.2
15 4010 0.93 -13.8 -7.1 -8.3 +2.2
16 3680 0.90 -4.6 -1.7 -3.2 +13.3
＊17 3590 1.50 -8.2 -4.3 -5.4 +9.2
＊18 3250 2.90 -14.6 -14.5 -12.6 +3.6
实例19-21
将500克的高纯BaCO3和202克的高纯TiO2充分混合，再用175毫升的去离子水加以分散，直至得到均匀的胶态膏状物。为了帮助分散粉粒，可以再加入高达4%重量百分比的“DARVANC”。（DARVANC是一种无碱金属离子的含水分散剂，它包含聚合电解质，氨和硫的混合物，美国康涅狄格州W.P.Vanderbilt公司有现货供应）。然后将膏状物倒入干燥盆中，在150℃的烘箱内用强制循环气流干燥。将干燥了的块料进行粉碎并装在陶瓷烧箱中，在大约1900°F至2200°F温度环境下煅烧约1至5小时。利用X射线衍射和BaO碱度试验来确定反应是否完成以及高纯BaTiO3是否形成。煅烧后的粉料再用ZrO2作介质进行振动研磨，直至平均颗粒度小于1.2微米为止。对于精通陶瓷工艺的人来说，显然颗粒度的减小也可以用其它比如球磨的方法实现，研磨介质可以是任何合适的耐磨材料，比如ZrO2，铅
钒土或其它类似的材料。另一种降低颗粒度的方法是用不含介质的压缩空气进行气流粉碎。无论采用那种方法，关键的要求是不能污染陶瓷粉，亦即没有明显的介质磨损。按照表Ⅴ所列的重量百分比制备30至50克的陶瓷料，并利用在实例1至11中所介绍的同样方法测量它们的介电性质。表Ⅵ所给出的介电数据表明，按照本发明方法制备的高纯BaTiO3能够给出具有高介电常数和稳定的TC特性的陶瓷料。这些实例的介电性能同实例2至10列出的性能相似。
表 Ⅴ
重量（%） 比例 重量（%）
实例号 BaTiO3Nb2O5CoO Nb2O5/CoO Nb2O5+CoO
19 98.65 1.12 0.23 4.87 1.35
20 98.60 1.14 0.26 4.38 1.40
21 98.53 1.19 0.27 4.41 1.46
表 Ⅵ
TC（%）在以下不同温度
实例号 K DF（%） -55℃ -30℃ 85℃ 125℃
19 3520 0.94 -1.3 -1.5 -3.6 +13.4
20 3700 1.18 -20.2 -13.9 -13.0 -2.9
21 3500 1.09 -15.2 -9.2 -11.4 +1.1
实例22-29
将高纯钛酸钡，工业级细粒氧化钴和五氧化二铌按表Ⅶ所示的配方，利用美国宾夕法尼亚州的E斯特劳兹堡市帕特森-凯利公司制造的双筒混料机加以混合，为实例22-29制备一批约4.5公斤或270公斤的陶瓷配料。
表 Ⅶ
重量（%）
实例号 BaTiO3Nb2O5CoO Nb2O5+CoO 电极材料
22 98.31 1.40 0.29 1.69 70Pd/30Ag
23 98.61 1.15 0.24 1.39 70Pd/30Ag
24 98.82 0.98 0.20 1.18 70Pd/30Ag
25 98.72 1.06 0.22 1.28 70Pd/30Ag
26 98.72 1.06 0.22 1.28 100Pd
27 98.72 1.06 0.22 1.28 40Au/40Pt
/20Pd
28 98.72 1.06 0.22 1.28 100Pt
29 98.72 1.06 0.22 1.28 无电极
将400克上述均匀混合的陶瓷配料连同1/2英寸的AhO3介质及218克粘结剂溶液一起装入球磨机中，粘结剂溶液是由186克邻苯二甲酸二辛酯，90克Nuostabe V-1444（Nuostabe V-1444是不含碱金属离子的有机溶剂分散剂，美国新泽西州Nuodex公司有现货供应），597毫升酒精，270毫升甲苯，以及372克Butvar B-76（Butvar B-76是由聚乙烯醇缩丁醛，聚乙烯醇，和聚醋酸乙烯酯组成的混合物，Monsanto公司有现货供应）乙烯基树脂均匀混合溶解后制得的。其它一些诸如“焙烧前的陶瓷工艺”一书（作者同前）中所介绍的那些合适的粘结剂都可采用。
将上述膏料球磨16小时后倒出，再经44目筛过筛。此时膏料的粘度大约为1500至3000厘泊，将膏料去气，再用常规方法浇注成厚度为1.5密尔的带状料。再用工业中熟知的传统工艺将带状料和70%Pd/30Ag;100%Pd;40%Au/40%Pt/20%Pd;或100%Pt作电极材料制成多层陶瓷电容器。为了比较起见，还制作了一些无电极样品。将电容器预热至260℃并保温48小时，再放在稳定的氧化锆固定器上于1280℃至1350℃的温度烧结2小时。烧结好的电容器有10层有效介质层，介质层厚度为0.85至1.10密尔。端电极为杜邦银粉涂料4822号，这是一种带有粘结剂的银和玻璃熔料的混合物，端电极位于多层电容器两端，它们分别将间隔的电极层连结起来，然后将这些电容器放在隧道式烘炉中于815°温度下焙烧，再用实例1-11中介绍的同样仪器测量在25℃和125℃时的介电常数（K），介质损耗角（DF），绝缘阻（R）容（C）积（RC），以及电容量随温度的变化（TC）及其与25℃时电容量之比值。结果列在下面的表Ⅷ中。测量再次从-55℃至+125℃每间隔20℃进行一次。
表Ⅷ汇列的实例22-29的介电性质表明，由本发明的陶瓷配方制作的多层陶瓷电容器具有大于3500至4800的高介电常数，小于2%的低介质损耗角，非常稳定的TC特性，以及在25℃时大于4000和在125℃时大于2000的高绝缘阻容积。这些多层电容器的介电性质全都满足或超过X7R多层陶瓷电容器EIA（电子工业协会）技术条件规定的要求。对于X7R电容器规定必须满足的技术条件为：介质损耗角小于3%，RC积在25℃时需大于1000，在125℃时需大于100，TC在-55℃至125℃范围内需小于±15%。
本发明的陶瓷配方尤为突出的优点是介电性质的改善，特别是在低温时介电常数和TC的改善，当陶瓷用于制作MLC′s而与内电极材料共焙烧时，介电常数和TC的性质还会进一步改善。
表 Ⅷ
实例号 22 23 24 25A 25B
电极 70Pd/30Ag 70Pd/30Ag 70Pd/30Ag 70Pd/
介质层厚度 30Ag
（密尔） 0.90 1.00 0.85 1.0 4.1
25℃时K 3525 3840 4770 4190 4210
25℃时
DF（%） 1.41 1.51 1.74 1.68 0.90
-55℃时
TC（%） +7.4 +9.1 -0.2 +3.8 -2.3
-30℃时
TC（%） +2.6 +6.4 +2.2 +5.5 0.34
85℃时
TC（%） -3.1 -5.7 -10.9 -10.3 -7.7
125℃时
TC（%） +5.9 +2.0 -7.8 -6.7 +4.2
在50V/mil
25℃时RC 4130 5435 5135 6380 8645
125℃时RC 3025 3025 3910 3480 4710
实例号 26 27 28A 28B 29
电极 100Pd 40Au/40Pt 100Pt 无电极
120Pd
介质层厚度 1.00 1.00 1.00 3.84 20
（密尔）
25℃时K 3750 4105 3410 3710 3660
25℃时
DF（%） 1.48 1.60 1.80 1.13 0.74
-55℃时
TC（%） +5.1 +4.8 +4.2 -0.13 -3.8
-30℃时
TC（%） +4.5 +3.3 +2.0 -0.05 -0.4
85℃时
TC（%） -6.7 -5.9 -5.1 -3.70 -5.8
125℃时
TC（%） 4.9 +6.7 +7.6 +11.2 +8.4
在50V/mil
25℃时RC 6500 5035 5180 7830 -
125℃时RC 5000 3000 2300 4200 -
实例30-31
按照表Ⅸ给出的配方，利用与实例22-39同样的方式加以混合，制备大约900公斤的陶瓷料。用与实例22-29所介绍的同样方法制作多层陶瓷电容器并测量这些电容器的介电性质。汇列于表Ⅹ的结果表明，由该组实例的陶瓷配方制作的多层电容器也具有高介电常数，低介质损耗角，高绝缘电阻，以及稳定的TC特性，这些性能都满足EIA对X7R规定的技术条件的要求。
表 Ⅸ
重量（%）
实例号 BaTiO3Nb2O5CoO Nb2O5+CoO 电极材料
30 98.56 1.17 0.27 1.42 70Pd/30Ag
31 98.67 1.08 0.25 1.33 70Pd/30Ag
表 Ⅹ
实例号 30 31
电极 70Pd/30Ag 70Pd/30Ag
介质层厚度（密尔） 0.98 1.30
25℃时K 4850 3831
25℃时DF（%） 2.24 2.15
-55℃时TC（%） +6.5 -3.3
-30℃时TC（%） +4.0 +1.0
85℃时TC（%） -7.0 -12.2
125℃时TC（%） +2.5 -4.0
在50V/mil
25℃时RC 74700 6810
125℃时RC 21370 5270
实例32-35
在大约500克的实例29的陶瓷配方中加入约350毫升去离子水和约5克的DARVANC分散剂。表Ⅺ列出了实例32-35的平均颗粒度和介质配方。然后用氧化锆作研磨介质，将陶瓷粉在衬有橡皮的磨罐中球磨约10至40小时，直至平均颗粒度分别为1.27，1.20，0.8，和0.6微米。随后的化学分析表明，没有混入氧化锆介质的杂质。按在实例1至11中介绍的同样方法制作陶瓷片，并测量它们的介电性质。表Ⅻ所示的数据表明，即使陶瓷配方相同，控制合适的颗粒度大小的分布对获得希望的电性能是很重要的。如实例34和35所示，当平均颗粒度小于0.8微米时，虽然介电常数很高，但在低温和高温端的TC却负值太大，且介质损耗角很大。这些陶瓷料已超出了本发明的范围。根据先有技术和经验，平均颗粒度大于1.30微米的陶瓷料也是不希望的，因为这种料一般很难烧结到充分密实的程度，这将使介电常数下降和介质损耗角变大。
表 Ⅺ
重量（%）
实例号 平均颗粒度（微米） BaTiO3Nb2O5CoO
32 1.27 98.56 1.17 0.27
33 1.20 98.56 1.17 0.27
＊34 0.80 98.56 1.17 0.27
＊35 0.60 98.56 1.17 0.27
表 Ⅻ
TC（%） TC（%）在以下不同温度
实例号 K DF（%） -55℃ -30℃ 85℃ 125℃
32 3500 1.13 -4.0 -3.5 -3.5 +17.4
33 3730 0.95 -8.3 -3.4 -8.2 +8.6
＊34 4570 1.52 -30.3 -22.6 -18.3 +19.1
＊35 4500 1.70 -34.5 -24.9 -11.3 -22.1
勘 误 表
CPCH866233
Claims (13)
1、一种陶瓷配方，其特征在于基本上由以下成分组成：
大约97.70%-98.99%(重量)的钛酸钡；
大约0.85%-1.69%(重量)的五氧化二铌；
大约0.09%-1.20%(重量)的氧化钴；
且五氧化二铌对氧化钴的重量比约为3.30至18.00。
2、根据权利要求1的陶瓷配方，其中钛酸钡的纯度约为99.0%，BaO/TiO2的化学计量配比约为0.950至0.995;平均颗粒度约为0.90至1.30微米。
3、根据权利要求2的陶瓷配方，其中五氧化二铌的纯度约为99.0%，颗粒度约为0.5至0.9微米;氧化钴的纯度约为70%至74%，颗粒度约小于1.0微米。
4、根据权利要求1的陶瓷配方，其中钛酸钡的重量含量约为98.82%;五氧化二铌的重量含量约为0.98%;氧化钴的重量含量约为0.20%;且五氧化二铌对氧化钴的重量比约为4.90。
5、一种对于制作具有高介电常数和TC特性在-55℃至+125℃范围内的变化不超过它在25℃时参考值±15%的多层电容器（MLCs）有用的陶瓷配方，其特征在于，配方含有以下成分的混合料：
大约97.70%-98.99%（重量）的钛酸钡;
大约0.85%-1.69%（重量）的五氧化二铌;
大约0.09%-1.20%（重量）的氧化钴;
其中五氧化二铌对氧化钴的重量比大约为3.30至18.00;且混合料分散于一种粘结剂成分中。
6、根据权利要求5的陶瓷配方，其中钛酸钡的纯度高于约99.0%，BaO/TiO2的化学计量配比约为0.950至0.995，且平均颗粒度约为0.90至1.30微米。
7、根据权利要求6的陶瓷配方，其中五氧化二铌的纯度约为99.0%，颗粒度约为0.5至0.9微米;而氧化钴的纯度约为70%至74%，颗粒度小于约1.0微米。
8、根据权利要求5的陶瓷配方，其中钛酸钡的重量含量约为98.82%;
五氧化二铌的重量含量约为0.98%;
氧化钴的重量含量约为0.20%;且
五氧化二铌对氧化钴的重量比约为4.90。
9、根据权利要求1至8任一条的配方制作的并与从银，金，铂和钯一组金属中选定的至少一种金属一起焙烧而成的一种多层电容器。
10、一种制作具有介电常数在3000和4700之间以及稳定TC的MLCs的方法，其特征在于包括以下步骤：
（a）由下述配方组成的配料制作许多介质层：
约97.70%-98.99%（重量）的钛酸钡;
约0.85%-1.69%（重量）的五氧化二铌;
约0.09%-1.20%（重量）的氧化钴;其中
五氧化二铌对氧化钴的重量比约为3.30至18.00;
（b）将混合料压缩并焙烧;以及
（c）在介质层之间形成许多电极。
11、根据权利要求10的方法，钛酸钡的纯度约为99%;BaO/TiO2化学计量配比约为0.950至0.995;平均颗粒度约为0.90至1.30微米。
12、根据权利要求11的方法，其中五氧化二铌的纯度约为99.0%，颗粒度约为0.5至0.9微米;而氧化钴的纯度约为70%至74%，颗粒度小于约1.0微米。
13、根据权利要求10的方法，其中钛酸钡重量含量约为98.82%;五氧化二铌的重量含量约为0.98%;氧化钴重量含量约为0.20%;且五氧化二铌对氧化钴重量比约为4.90。
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