多層陶瓷電容器研究現(xiàn)狀和發(fā)展展望
發(fā)布時間:2019-07-13 17:22:00來源:
上可以歸結(jié)為增大容景降低成本2個方面。
1.1賤金屬內(nèi)電極多層陶瓷電容器經(jīng)過30多年的研究和發(fā)展。賤金屬內(nèi)電極多層陶瓷電容器1.05,技術(shù)已經(jīng)成熟,并在世界范圍內(nèi)被接受1.,BMEILCCS的性能已經(jīng)達到在空氣中燒結(jié)的PdAg內(nèi)電極MLCC的性能標準i.同時MLCC的發(fā)展已進人鎳電極時代,H際上采用鎳銅賤金M內(nèi)電極生產(chǎn)的MLCC占其總產(chǎn)量的比例,已由1998年的20快速提高到2000年的48,2002年則超過70,由于對鎳電極的集中研究,多層,7尺類型和250類型鎳內(nèi)電極電容器1997年在日本大批量生產(chǎn)。1998年口本太陽誘電推出了100μF的多層陶瓷電容器,該產(chǎn)品使用鎳作為內(nèi)電現(xiàn)使陶瓷電容器在大容量方面的應用向前推進大步大家還對鎳內(nèi)電極電容器中添加物的作用以及介電特性和顯微結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)的研究。在摻加;工,2,3等氧化物的情況下,1和0,同時替代?。晃?,形成施受主共同摻雜,并材料具有芯殼結(jié)構(gòu),改善了容量溫度特性8摻加,3和0;受主物能補償受主水平,從而有效地提,壽命測試時電容器的穩(wěn)稀土氧化物的情況下,稀土離子進人鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中的位和已位,有效地控制了施受主摻雜的比率和顯微結(jié)構(gòu)的變化。
自,問世以來,其比容直+斷上升。介質(zhì)層厚度不斷降低。為大幅度提高MLCC的容,鎳電極高介電常數(shù),要求介質(zhì)層厚度小于3;和層數(shù)超過300層。水熱法合陳祥沖男,1978年生,研究方向為功能材料與元器件EmaiUmys8070223fesina.com成的丁3超細粉體可以用來制備缺陷少和厚度小于扣,1的介質(zhì)層。為了生產(chǎn)缺陷少的介質(zhì)屋,人們對陶瓷生坯進行了研究2.此外,燒結(jié)制度也是引起缺陷的個不容忽視的因素,這已被020等證實13,因此需要選擇合適的燒結(jié)制度。生壞變薄時,面粗糙度成為個嚴黽的問。厚度為5;的生坯供個光滑的接觸面。
惡劣氣候下避免電場的集中是個非常雖要的因素。在惡劣候下電荷從電極加速逸出,導致性能老化。由于向樣的原因。電極漿料用的鎳金屬粉必須是超細的,通常要求鎳粉粒徑小于0.5;1和在漿料中分散性好1合成的超細鎳金屬粉粒徑大約為,顆粒形狀接近球形這樣的粉末可以使叼10的數(shù),就必須改進生坯形成電極沉積和生坯堆疊工使用厚度為3.0的介質(zhì)層后,種10;外形尺寸為斷發(fā)展。這種107只型鎳內(nèi)電極,的特性如1.
外形尺寸介質(zhì)層厚度內(nèi)電極厚度3數(shù)直流1作電壓電容量0,直流擊穿電壓超細粉體合成薄膜制備多層堆疊這些先進技術(shù)已經(jīng)使多層陶瓷電容器MLCC的容量能與電解電容器相比。MLCC比1鉭電解電容器和鋁電解電容器價格費用低得多,可靠性好得多。在10,100的容量范圍內(nèi),1可以取代鉭電解電容器和鋁電解電容器。相對于鉭電解電容器和鋁電解電容器而言,MLCC的主要技術(shù)優(yōu)勢在于其高擊穿電壓高可靠性和高頻下低等效串聯(lián)電阻5.
目前提高MLCC容M的技術(shù)途徑重點除了在改進陶瓷材料性能提高陶瓷材料的介電常數(shù)減薄介質(zhì)層厚度以及提高疊層數(shù)等方面外。還在于開發(fā)新的材料體系。0用介質(zhì)材料造出相對介電常數(shù)比較高達3,使用溫度范圍內(nèi)電容變化小于1.絕緣電阻率達到103介質(zhì)損耗小于9507 35,180條件下無老化現(xiàn)象的陶瓷介質(zhì)材料18.
1.2高容量多層陶瓷電容器為了生產(chǎn)高容量0,復合含鉛鈣鈦礦系陶瓷介質(zhì)材料得到不斷發(fā)展。相對于說丁,3系材料來說,復合含鉛鈣鈦礦系材料介電常數(shù)通常比較高1.,312303103復合化合物可以用于制備1.05類型10402的,當它的介質(zhì)層厚度低于5時,其相對介電常數(shù)達到30000.相對介電常數(shù)增加是由較大的交流電壓和介電常數(shù)的關(guān)系引起5的2來說,5,和25材料不是合適的介質(zhì)材料,這是因為這些材料的容比較不穩(wěn)定。
83,叫,3燦233燦2,3丁03材料非常適合在小綱切換電力裝置內(nèi)應用21.這種材料的容比較在接近60.達到比較大值60是種電力裝置1典型的起動溫度。這種材料在6,1時相對介電常數(shù)達到14,00,在0,125.范闈內(nèi)介電常數(shù)隨溫度變化小T30ㄇ。為了制備X7R型MLCC,另種材料也得到發(fā)展。這種材料是建立在,=界120313丁3,132,33,3系統(tǒng)上的22,它展現(xiàn)了顆粒內(nèi)不同成分+1OmolPbMg,3Nb2303it合物可以通過水熱合成法制備23這種粉可以使燒結(jié)溫度從1200降低到950燒結(jié)后顆粒尺十從3.9;降低到1.317并且,以制出符合,7尺特性的41.0熔鹽合成法可以用于制備312,303汗62燦,203粉末,含量反應溫度鈣鈦相的數(shù)目和粉末形態(tài)等合成條件1對粉末32對介電常數(shù)和鉛基鈣鈦礦系介質(zhì)可靠性的影響進行廣研究。當使用玻璃作為添加物時。應該加人微量的氐,以便阻止高濕度條件下的老化,也是為了確保介電常數(shù)不減少;由丁3;02引起介電常數(shù)減少,所以當我們降低燒成溫度時應該除掉含,2的玻璃添加物2 1.3高壓多層陶瓷電容器高tEMLCC是MLCC向縱深發(fā)展而興起的新代片式元件。是指額定工作電汰遠遠高于常規(guī)品種的高性能產(chǎn)品,高壓MLCC是在普通MLCC的工藝技術(shù)設備基礎t通過采用特殊設計制作出來的種具有良好高壓可靠性的產(chǎn)品=該產(chǎn)品適合于面貼裝,適合于多種直流高+線路,可以有效地改善電子線路的性能。與普通MLCC相比,高壓MLCC結(jié)構(gòu)具有如下特征是普通MLCC中由電介質(zhì)M和相鄰的電極構(gòu)成的單個電容并聯(lián)起來構(gòu)成整個電容器的電容。而高壓中每層電介質(zhì)和相鄰的內(nèi)電極構(gòu)成若干個串聯(lián)電容。然后再經(jīng)由端電極并聯(lián)起來構(gòu)成整個電容器的電容,這些串聯(lián)電容犧牲了較大的整體電容,但是能夠經(jīng)受比單個介質(zhì)層高出幾倍的電壓夂;是普通10的內(nèi)電極形狀般為直角矩形,而高壓0的內(nèi)電極形狀為圓角矩形27.
美國刈,公司在高壓,領域品種比較多規(guī)格比較全,居國際領先地位,額定直流電壓為500,10外形尺2.212.我國高壓0.在研究開發(fā)和生產(chǎn)方面正在不斷地發(fā)展。作為國內(nèi)比較大的無源器件牛產(chǎn)商的廣東風華高新科技集團有限公司現(xiàn)在生產(chǎn)出的高壓1工0直流工作電壓為500,等7種規(guī)格407尺5,類產(chǎn)品。其中7只高壓,稱電容童為口,1 2我國,0行業(yè)存在的問和發(fā)展方向我國內(nèi)地河100生產(chǎn)企業(yè),20多家,但其中真正有生產(chǎn)規(guī)模的僅,廣東風華高新科技集團有限公司天津星電機有限公司北京村田電子有限公司和上海京瓷電戶有限公司,近幾年4家公司的產(chǎn)量占電子業(yè)系統(tǒng)內(nèi)總產(chǎn)量的95以。另外,丁0尺太陽誘電臺灣國巨等公司的資企業(yè)也,相3人的產(chǎn)能。我國。主要牛產(chǎn)企業(yè)目前主要存在以下4個問是MLCC.瓷料系統(tǒng)和漿料系統(tǒng)的國產(chǎn)化問還沒有很好解決,瓷料系統(tǒng)和漿料系統(tǒng)的匹配及燒結(jié)熱膨脹差異等問也沒有很好解決產(chǎn)品的介格率較低,這極大阻礙咒鶚艋,偷統(tǒng)殺凈,慕,梗,是聞內(nèi)廠家直存在容景命中率較低的問29.前國內(nèi)MI.CC容量命中率僅為80,另外的20ㄇ只能作為廢品處理,特別對于大容量和規(guī)格小的電容器容更分,而1這20的廢品除容比較不能達到要求外,其余的各項件能均能符合要求;是國內(nèi)目前的MI.C生產(chǎn)藝普遍采用流延法,佴其M MLCC的小型化和高容M趨勢;同時生產(chǎn)過程中的枕形效應C隙分層等質(zhì)量問難以避免。然而國外先進公司多采用濕法印刷工藝,這種丁藝可以大大降低單層厚度,提高,的比容,使其上限電容量增大;同時介質(zhì)起數(shù)易于超過100層,生產(chǎn)過枵中不存在枕形效,隙分層等質(zhì)量問;足1前比較深人的理論研究多集中在鈦酸鋇自身的鐵電性能。在引人其他纟1分后,鈦酸鋇基材料性能發(fā)生了很大的變化,但足其微觀機制和理論;算等方面的研究還很不充分。例如在抗還原鈦酸鋇基陶瓷材料中進行稀土摻雜能提高材料的抗老化能力,如何在理論上對該現(xiàn)象進行解釋,目前國內(nèi)對陶瓷介質(zhì)材料的抗還原性理論和成用坫礎的研究還不多,這對從理論上進步指導MLCC行業(yè)技術(shù)的改進是,個很大的障礙。
因此,有必要加快BMEMI.CCS技術(shù)的發(fā)展,推動該項技術(shù)的國產(chǎn)化,不斷研究具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的陶瓷介質(zhì)材料,從微觀結(jié)構(gòu)分析人手,改進,生產(chǎn)工藝和加強工藝控制,從根本解決容適分散問。進步加強鈦酸鋇基陶瓷材料的理論研究。立足國際,現(xiàn)有的高起點,盡快趕上和超過國際先進水平,為我國信息產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)出更好的1.
1王森。張躍,周成,等。0用高介電常數(shù)陶瓷介質(zhì)材料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢材料與冶金學報,2003,23227陸鎖鏈。從數(shù)字看發(fā)展片式電容器面臨的機遇和挑戰(zhàn)。電子元件與材料,2003,22648楊邦朝,馮哲圣,盧云。多層陶瓷電容器技術(shù)現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢幻。電子元件與材料,20020617 28蔣渝,陳家釗,劉穎,等。多層片式陶瓷電容器。研發(fā)進展了。功能材料與器件學報,2003,903 29張啟龍,楊輝,王家邦,等。多層片式陶瓷電容器容量命中率責任編輯林芳