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随着现代信息以及通信技术的发展,5G时代的到来要求通信设备向集成化、小型化发展,同时要求集成电路向高频和宽频方向发展。终端产品如手机、电视机等越来越轻薄,所以要求小型化的MLCC(multilayer ceramic capacitor)来节约设备空间。同时为满足5G通讯的大容量、高速度的要求,微波高Q MLCC将向着更高使用频率方向发展。因此多层陶瓷电容器(multilayer ceramic capacitor,MLCC)得到了广泛的应用。它是由金属材料的内电极和陶瓷材料以多层相互叠合在一起,然后共烧成一个整体形成的。对于一些小型化的电子产品,更需要小型化的MLCC产品。因此我们主要围绕两大基本方向展开:(1)探索介电常数(εr)在60-70之间的陶瓷材料;此介质陶瓷材料容量精度高。(2)通过添加剂降低陶瓷的烧结温度使其能与钯银浆料共烧并调节介电常数温度系数(τε)近零。本论文研究的重点是BaO-Nd2O3-TiO2系材料。在整个BaO-Nd2O3-TiO2材料中,我们着重研究了Ba4.2Nd9.2Ti18O54(BNT)系介质材料。以钨青铜矿结构的BNT材料为(εr=88且烧结温度在1350℃)研究对象,对其复合低介的NdAlO3(NA)(εr=22)材料来调节体系的介电常数,同时掺入MnO2改善材料的介电性能以及调节介电温度系数并在一定程度上拓宽体系的的烧结温度。最后掺入Li2CO3-B2O3-SiO2(LBS)和BaO-ZnO-B2O3(BZB)来降低体系的烧结温度。本论文的研究结果如下:(1)BNT陶瓷材料属于类钨青铜矿结构,其介电性能优异,具有高频、高容量的优点,但是其介电常数较高,温度稳定性差。为了降低介电常数满足应用的同时,调节介电温度系数近零。我们选择εr=22的NA材料与BNT进行两相复合,NA的复合量从0-0.9变化,并当复合量为0.6时,其烧结温度为1370℃,其εr可以从88降低到65,Q×f=10345GHz,τf=4.5ppm/℃。(2)在(1)的基础上,我们选择0.4BNT-0.6NA的陶瓷材料,对其体系掺入MnO2,由于MnO2是低熔物可以在体系中形成液相,所以可以在一定程度上降低体系的烧结温度。同时Mn4+的掺入可以抑制钛还原,因此能在一定程度上改善陶瓷材料的介电性能。在本论文的研究中,我们设计MnO2的掺杂量在0.1wt%-0.7wt%之间动态变化,并且当掺杂量在0.4wt%,烧结温度1300℃保温4个小时后获得了最佳的介电性能:εr=67,Q×f=13346 GHz,τf=2.2 ppm/℃。(3)为了获得能与钯30共烧的陶瓷材料,我们需要将体系的烧结温度降到1100℃左右。因此需要掺入低熔点物质来降低0.4BNT-0.6NA陶瓷材料的烧结温度。低熔点物质我们选择LBS和BZB玻璃。首先我们将LBS的掺杂量定为0.4wt%,然后改变BZB的掺杂量由0.1wt%-0.5wt%连续变化。当LBS掺杂量为0.4 wt%,BZB的掺杂量为0.3wt%时,体系获得了最佳的性能:εr=63,Q×f=6627GHz,tanδ<10-3,τε=6.8 ppm/℃,抗电强度大于10KV/mm。