System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于原子层沉积制备X7R温度特性电容器基片的方法及X7R温度特性电容器基片技术_技高网

一种基于原子层沉积制备X7R温度特性电容器基片的方法及X7R温度特性电容器基片技术

技术编号:40028464 阅读:15 留言:0更新日期:2024-01-16 17:51
本发明专利技术属于电容器材料技术领域,提供了一种基于原子层沉积制备X7R温度特性电容器基片的方法及X7R温度特性电容器基片。本发明专利技术将陶瓷材料基片进行氧化处理,然后沉积原子沉积层,再烧结,得到X7R温度特性电容器基片;所述原子沉积层的组成为金属氧化物,所述金属氧化物为氧化铝、氧化钙、氧化锆和氧化铪中的一种或多种;所述烧结的温度为800~1300℃;所述陶瓷材料基片的材质为3类瓷陶瓷材料。与原始基片相比,本发明专利技术的方法降低了电容器基片的介电常数,也降低了介电常数随温度的变化。在实施例的数据表明,本发明专利技术所得X7R温度特性电容器基片的介电常数为6000~14000。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电容器材料,尤其涉及一种基于原子层沉积制备x7r温度特性电容器基片的方法及x7r温度特性电容器基片。


技术介绍

1、随着单层片式瓷介电容器(以下简称单层电容器)不断向更高的电容量、更高的电压、更高的绝缘电阻、更宽的使用温度范围的方向发展,对单层电容器用电容器材料及基片提出了更高的要求,即电容器材料及基片的介电常数更高、击穿电压越高、介电常数随温度的变化更小。

2、电容器陶瓷材料可分为1类瓷陶瓷材料、2类瓷陶瓷材料及3类瓷陶瓷材料。1类瓷陶瓷材料一般介电常数较小,但具有较高的稳定性、较宽的使用温度范围、较高的绝缘电阻。2类瓷陶瓷材料具有较高的介电常数,较高的绝缘电阻,但介电常数随温度的变化较大。常用的2类瓷陶瓷材料,介电常数一般为1000~25000,但具有x7r温度特性(eia标准,温度范围-55~+125℃,介电常数随温度的变化率≦±15%)的2类瓷陶瓷材料的介电常数范围一般为1000~5000,介电常数大于5000的2类瓷陶瓷材料的介电常数随温度的变化率大于±15%,如y5u602的2类瓷陶瓷材料,25℃的介电常数为6000,但使用温度范围为-25~+85℃,介电常数随温度的变化率的范围为±22%~-56%;y5v173的2类瓷陶瓷材料,25℃的介电常数为17000,但使用温度范围为-25~+85℃,介电常数随温度的变化率的范围为±30%~-80%。介电常数大于5000的2类瓷陶瓷材料,虽然具有较高的介电常数,但使用温度范围窄,介电常数随温度的变化率大,是一种使用条件受到极大限制的电容器材料。3类瓷陶瓷材料具有非常高的介电常数(介电常数≧15000),具有使用温度范围宽(-55~+125℃)、介电常数随温度的变化符合x7r温度特性。在现有的技术条件下,介电常数在6000~14000的范围内,未有使用温度-55~+125℃、介电常数随温度的变化率符合x7r温度特性的电容器材料。电容器材料的性能决定了基片的性能,而基片的性能又决定了电容器的性能。目前以介电常数6000~14000的材料制备的单层电容器,使用温度范围窄,单层电容器的电容量随温度的变化超过±15%,而用户往往要求须满足x7r的温度特性。因此,需要开发出介电常数6000~14000、使用温度范围-55~+125℃、介电常数随温度的变化率不超过±15%(符合eia x7r的标准)的介电材料及其基片。

3、目前常用的方法是从材料的配方和烧结工艺方面进行改进,方法一、如为了降低介电常数随温度的变化率,可以将具有正温度系数和负温度系数的材料按一定比例配比,以降低介电常数随温度的变化率。

4、方法二、也常用离子取代的方法以改善材料的介质损耗、绝缘电阻、温度系数等性能。从材料的配方和烧结工艺方面对材料进行性能改善,虽能取得效果,但存在不足,从材料配方和烧结工艺的改进方面,目前一直无法开发出介电常数6000~14000、使用温度范围-55~+125℃、介电常数随温度的变化不超过±15%的介电材料。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种基于原子层沉积制备x7r温度特性电容器基片的方法及x7r温度特性电容器基片。本专利技术提供的方法得到的x7r温度特性电容器基片,相比于原始基片,介电常数有一定程度降低。

2、为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:

3、本专利技术提供了一种基于原子层沉积制备x7r温度特性电容器基片的方法,包括以下步骤:

4、将陶瓷材料基片进行氧化处理,得到氧化基片;

5、在所述氧化基片沉积原子沉积层,进行烧结,得到所述x7r温度特性电容器基片;

6、所述原子沉积层的组成为金属氧化物,所述金属氧化物包括氧化铝、氧化钙、氧化锆和氧化铪中的一种或多种;

7、所述烧结的温度为800~1300℃;

8、所述陶瓷材料基片的材质为3类瓷陶瓷材料。

9、优选地,所述烧结的时间为30~90min。

10、优选地,所述烧结在空气氛围下进行。

11、优选地,所述沉积原子沉积层的参数包括:真空度为20~40pa,温度为200~400℃,工作气体的脉冲时间为0.1~0.2s,所述工作气体的流量为100~200sccm,氧化剂为水蒸汽,所述氧化剂的脉冲时间为0.1~0.2s,所述氧化剂的流量为100~200sccm。

12、优选地,所述原子沉积层的厚度为20~30nm。

13、优选地,所述氧化处理包括以下步骤:在所述陶瓷材料基片的表面涂布氧化剂,进行加热。

14、优选地,所述氧化剂包括bi2o3、sio2、cuo、mno2和pbo2中的一种或多种。

15、优选地,所述氧化剂的涂布厚度为0.5~10μm。

16、优选地,所述加热的温度为1200~1250℃,保温时间为60~90min。

17、本专利技术还提供了上述技术方案所述的方法得到的x7r温度特性电容器基片,所述x7r温度特性电容器基片的介电常数为6000~14000。

18、本专利技术提供了一种基于原子层沉积制备x7r温度特性电容器基片的方法,包括以下步骤:将陶瓷材料基片进行氧化处理,得到氧化基片;在所述氧化基片沉积原子沉积层,进行烧结,得到所述x7r温度特性电容器基片;所述原子沉积层的组成为金属氧化物,所述金属氧化物包括氧化铝、氧化钙、氧化锆和氧化铪中的一种或多种;所述烧结的温度为800~1300℃;所述陶瓷材料基片的材质为3类瓷陶瓷材料。

19、本专利技术首先将陶瓷材料基片进行氧化处理,再沉积原子沉积层(所述原子沉积层的组成为金属氧化物,所述金属氧化物包括氧化铝、氧化钙、氧化锆和氧化铪中的一种或多种),最后经烧结,得到了x7r温度特性电容器基片,即所得电容器基片使用温度范围-55~+125℃、介电常数随温度的变化不超过±15%;同时,相比于原始陶瓷材料基片,介电常数有一定程度降低。在实施例的数据表明,本专利技术所得改进陶瓷材料基片的介电常数为6000~14000,使用温度范围-55~+125℃、介电常数随温度的变化不超过±15%。

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【技术保护点】

1.一种基于原子层沉积制备X7R温度特性电容器基片的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述烧结的时间为30~90min。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述烧结在空气氛围下进行。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述沉积原子沉积层的参数包括:真空度为20~40Pa,温度为200~400℃,工作气体的脉冲时间为0.1~0.2s,所述工作气体的流量为100~200sccm,氧化剂为水蒸汽,所述氧化剂的脉冲时间为0.1~0.2s,所述氧化剂的流量为100~200sccm。

5.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述原子沉积层的厚度为20~30nm。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述氧化处理包括以下步骤:在所述陶瓷材料基片的表面涂布氧化剂,进行加热。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述氧化剂包括Bi2O3、SiO2、CuO、MnO2和PbO2中的一种或多种。

8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述氧化剂的涂布厚度为0.5~10μm。

9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述加热的温度为1200~1250℃,保温时间为60~90min。

10.权利要求1~9任一项所述的方法得到的X7R温度特性电容器基片,所述X7R温度特性电容器基片的介电常数为6000~14000。

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【技术特征摘要】

1.一种基于原子层沉积制备x7r温度特性电容器基片的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述烧结的时间为30~90min。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述烧结在空气氛围下进行。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述沉积原子沉积层的参数包括:真空度为20~40pa,温度为200~400℃,工作气体的脉冲时间为0.1~0.2s,所述工作气体的流量为100~200sccm,氧化剂为水蒸汽,所述氧化剂的脉冲时间为0.1~0.2s,所述氧化剂的流量为100~200sccm。

5.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述原子沉积层的...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨俊锋冯毅龙罗育红林秀钦李宇阳丁明建
申请(专利权)人:广州天极电子科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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