多层陶瓷电容器研究现状和发展展望
发布时间:2019-07-13 17:22:00来源:
上可以归结为增大容景降低成本2个方面。
1.1贱金属内电极多层陶瓷电容器经过30多年的研究和发展。贱金属内电极多层陶瓷电容器1.05,技术已经成熟,并在世界范围内被接受1.,BMEILCCS的性能已经达到在空气中烧结的PdAg内电极MLCC的性能标准i.同时MLCC的发展已进人镍电极时代,H际上采用镍铜贱金M内电极生产的MLCC占其总产量的比例,已由1998年的20快速提高到2000年的48,2002年则超过70,由于对镍电极的集中研究,多层,7尺类型和250类型镍内电极电容器1997年在日本大批量生产。1998年口本太阳诱电推出了100μF的多层陶瓷电容器,该产品使用镍作为内电现使陶瓷电容器在大容量方面的应用向前推进大步大家还对镍内电极电容器中添加物的作用以及介电特性和显微结构进行了系统的研究。在掺加;工,2,3等氧化物的情况下,1和0,同时替代丁;位,形成施受主共同掺杂,并材料具有芯壳结构,改善了容量温度特性8掺加,3和0;受主物能补偿受主水平,从而有效地提,寿命测试时电容器的稳稀土氧化物的情况下,稀土离子进人钙钛矿结构中的位和已位,有效地控制了施受主掺杂的比率和显微结构的变化。
自,问世以来,其比容直+断上升。介质层厚度不断降低。为大幅度提高MLCC的容,镍电极高介电常数,要求介质层厚度小于3;和层数超过300层。水热法合陈祥冲男,1978年生,研究方向为功能材料与元器件EmaiUmys8070223fesina.com成的丁3超细粉体可以用来制备缺陷少和厚度小于扣,1的介质层。为了生产缺陷少的介质屋,人们对陶瓷生坯进行了研究2.此外,烧结制度也是引起缺陷的个不容忽视的因素,这已被020等证实13,因此需要选择合适的烧结制度。生坏变薄时,面粗糙度成为个严黾的问。厚度为5;的生坯供个光滑的接触面。
恶劣气候下避免电场的集中是个非常虽要的因素。在恶劣候下电荷从电极加速逸出,导致性能老化。由于向样的原因。电极浆料用的镍金属粉必须是超细的,通常要求镍粉粒径小于0.5;1和在浆料中分散性好1合成的超细镍金属粉粒径大约为,颗粒形状接近球形这样的粉末可以使叼10的数,就必须改进生坯形成电极沉积和生坯堆叠工使用厚度为3.0的介质层后,种10;外形尺寸为断发展。这种107只型镍内电极,的特性如1.
外形尺寸介质层厚度内电极厚度3数直流1作电压电容量0,直流击穿电压超细粉体合成薄膜制备多层堆叠这些先进技术已经使多层陶瓷电容器MLCC的容量能与电解电容器相比。MLCC比1钽电解电容器和铝电解电容器价格费用低得多,可靠性好得多。在10,100的容量范围内,1可以取代钽电解电容器和铝电解电容器。相对于钽电解电容器和铝电解电容器而言,MLCC的主要技术优势在于其高击穿电压高可靠性和高频下低等效串联电阻5.
目前提高MLCC容M的技术途径重点除了在改进陶瓷材料性能提高陶瓷材料的介电常数减薄介质层厚度以及提高叠层数等方面外。还在于开发新的材料体系。0用介质材料造出相对介电常数比较高达3,使用温度范围内电容变化小于1.绝缘电阻率达到103介质损耗小于9507 35,180条件下无老化现象的陶瓷介质材料18.
1.2高容量多层陶瓷电容器为了生产高容量0,复合含铅钙钛矿系陶瓷介质材料得到不断发展。相对于说丁,3系材料来说,复合含铅钙钛矿系材料介电常数通常比较高1.,312303103复合化合物可以用于制备1.05类型10402的,当它的介质层厚度低于5时,其相对介电常数达到30000.相对介电常数增加是由较大的交流电压和介电常数的关系引起5的2来说,5,和25材料不是合适的介质材料,这是因为这些材料的容比较不稳定。
83,叫,3灿233灿2,3丁03材料非常适合在小纲切换电力装置内应用21.这种材料的容比较在接近60.达到比较大值60是种电力装置1典型的起动温度。这种材料在6,1时相对介电常数达到14,00,在0,125.范闱内介电常数随温度变化小T30ㄇ。为了制备X7R型MLCC,另种材料也得到发展。这种材料是建立在,=界120313丁3,132,33,3系统上的22,它展现了颗粒内不同成分+1OmolPbMg,3Nb2303it合物可以通过水热合成法制备23这种粉可以使烧结温度从1200降低到950烧结后颗粒尺十从3.9;降低到1.317并且,以制出符合,7尺特性的41.0熔盐合成法可以用于制备312,303汗62灿,203粉末,含量反应温度钙钛相的数目和粉末形态等合成条件1对粉末32对介电常数和铅基钙钛矿系介质可靠性的影响进行广研究。当使用玻璃作为添加物时。应该加人微量的氐,以便阻止高湿度条件下的老化,也是为了确保介电常数不减少;由丁3;02引起介电常数减少,所以当我们降低烧成温度时应该除掉含,2的玻璃添加物2 1.3高压多层陶瓷电容器高tEMLCC是MLCC向纵深发展而兴起的新代片式元件。是指额定工作电汰远远高于常规品种的高性能产品,高压MLCC是在普通MLCC的工艺技术设备基础t通过采用特殊设计制作出来的种具有良好高压可靠性的产品=该产品适合于面贴装,适合于多种直流高+线路,可以有效地改善电子线路的性能。与普通MLCC相比,高压MLCC结构具有如下特征是普通MLCC中由电介质M和相邻的电极构成的单个电容并联起来构成整个电容器的电容。而高压中每层电介质和相邻的内电极构成若干个串联电容。然后再经由端电极并联起来构成整个电容器的电容,这些串联电容牺牲了较大的整体电容,但是能够经受比单个介质层高出几倍的电压夂;是普通10的内电极形状般为直角矩形,而高压0的内电极形状为圆角矩形27.
美国刈,公司在高压,领域品种比较多规格比较全,居国际领先地位,额定直流电压为500,10外形尺2.212.我国高压0.在研究开发和生产方面正在不断地发展。作为国内比较大的无源器件牛产商的广东风华高新科技集团有限公司现在生产出的高压1工0直流工作电压为500,等7种规格407尺5,类产品。其中7只高压,称电容童为口,1 2我国,0行业存在的问和发展方向我国内地河100生产企业,20多家,但其中真正有生产规模的仅,广东风华高新科技集团有限公司天津星电机有限公司北京村田电子有限公司和上海京瓷电户有限公司,近几年4家公司的产量占电子业系统内总产量的95以。另外,丁0尺太阳诱电台湾国巨等公司的资企业也,相3人的产能。我国。主要牛产企业目前主要存在以下4个问是MLCC.瓷料系统和浆料系统的国产化问还没有很好解决,瓷料系统和浆料系统的匹配及烧结热膨胀差异等问也没有很好解决产品的介格率较低,这极大阻碍咒鹗艋,偷统杀净,慕,梗,是闻内厂家直存在容景命中率较低的问29.前国内MI.CC容量命中率仅为80,另外的20ㄇ只能作为废品处理,特别对于大容量和规格小的电容器容更分,而1这20的废品除容比较不能达到要求外,其余的各项件能均能符合要求;是国内目前的MI.C生产艺普遍采用流延法,佴其M MLCC的小型化和高容M趋势;同时生产过程中的枕形效应C隙分层等质量问难以避免。然而国外先进公司多采用湿法印刷工艺,这种丁艺可以大大降低单层厚度,提高,的比容,使其上限电容量增大;同时介质起数易于超过100层,生产过枵中不存在枕形效,隙分层等质量问;足1前比较深人的理论研究多集中在钛酸钡自身的铁电性能。在引人其他纟1分后,钛酸钡基材料性能发生了很大的变化,但足其微观机制和理论;算等方面的研究还很不充分。例如在抗还原钛酸钡基陶瓷材料中进行稀土掺杂能提高材料的抗老化能力,如何在理论上对该现象进行解释,目前国内对陶瓷介质材料的抗还原性理论和成用坫础的研究还不多,这对从理论上进步指导MLCC行业技术的改进是,个很大的障碍。
因此,有必要加快BMEMI.CCS技术的发展,推动该项技术的国产化,不断研究具有我国自主知识产权的陶瓷介质材料,从微观结构分析人手,改进,生产工艺和加强工艺控制,从根本解决容适分散问。进步加强钛酸钡基陶瓷材料的理论研究。立足国际,现有的高起点,尽快赶上和超过国际先进水平,为我国信息产业生产出更好的1.
1王森。张跃,周成,等。0用高介电常数陶瓷介质材料的研究现状及发展趋势材料与冶金学报,2003,23227陆锁链。从数字看发展片式电容器面临的机遇和挑战。电子元件与材料,2003,22648杨邦朝,冯哲圣,卢云。多层陶瓷电容器技术现状和未来发展趋势幻。电子元件与材料,20020617 28蒋渝,陈家钊,刘颖,等。多层片式陶瓷电容器。研发进展了。功能材料与器件学报,2003,903 29张启龙,杨辉,王家邦,等。多层片式陶瓷电容器容量命中率责任编辑林芳