成果名称：高性能细晶薄层贱金属内电极多层片式陶瓷电容器用Y5V材料
申请单位：清华大学
鉴定编号：鉴字[教TP2005]第035号
鉴定日期：2005年10月31日
学 科：材料
成果简介：
本成果来源于国家863计划项目课题 “新一代高性能低成本多层陶瓷电容器材料与关键技术” (编号2001AA325010，2003AA32G030) 及973国家计划项目“信息功能陶瓷的若干基础问题的研究”子课题“信息功能纳米/亚微米晶陶瓷的尺寸效应及控制原理”（2002CB613301）的研究工作，属于电容器材料技术领域，特别涉及一种高介细晶Y5V型贱金属内电极多层陶瓷电容器介电材料及烧结技术。
随着电子元器件小型化、低成本、高性能的需求，贱金属内电极（BME）多层陶瓷电容器（MLCC）也向大容量、超薄层方向发展。因此，控制陶瓷介质材料的组成、结构及烧结工艺以获得细晶、高性能的Y5V MLCC材料以满足大容量、超薄层贱金属内电极多层陶瓷电容器的要求是本研究所要解决的关键技术问题。
本研究采取的主要技术路线是：通过化学方法（草酸盐沉淀法及水热法）制备高纯、粒度均匀的锆钛酸钡超细粉体，通过受主掺杂及过渡金属元素掺杂来提高瓷料高温抗还原性，稀土掺杂调节温度特性，采用独特的烧结工艺控制晶粒的生长，成功研制出具有高介电常数细晶的Y5V型贱金属内电极多层陶瓷电容器介质材料。
863合同书上要求的性能指标：钛酸钡粉体粒径≤100nm， Y5V型，介电常数ε≥10000，所研制成功的高性能细晶锆钛酸钡基贱金属内电极MLCC瓷料的主要性能指标均已达到并超过合同要求。在1200~1300℃的温度范围内烧结，烧成后晶粒尺寸的范围为0.5～3μm；室温介电常数的范围为8000～23000，温度特性满足Y5V要求，室温介电损耗小于1%，电阻率≧1012Ω·cm；击穿场强大于80kV/mm。所制备的BME-MLCC产品（0402-1μF，0805-10μF）在1200~1300℃的温度范围内烧结，陶瓷介质室温介电常数达到18000以上，在-30~85℃温度范围内，容温变化率在-82~+22%之内，满足高介电常数Y5V特性指标要求，陶瓷平均粒径约为1μm，晶粒均匀，致密度高机械性能好，具有高可靠性和耐压特性。可以应用于大容量、超薄层(介电层厚度 £ 3mm)贱金属多层陶瓷电容器，是一种具有广泛应用前景的新一代贱金属内电极MLCC材料。
经过国际联机检索查新证明，所研制的高性能细晶薄层贱金属内电极多层陶瓷电容器用Y5V材料的配方组成、制备方法具有独创性；除本课题组发表的论文和申请的专利外，国内外未见材料技术指标达到本成果的公开报道。所研制的薄层贱金属内电极多层片式陶瓷电容器用Y5V材料综合性能居国际领先水平。
