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多层陶瓷电容器(MLCC)介质材料研究进展


乌青铜结构 体系
•基本特征是存在[BO6]式氧八面体,这些氧八面体以顶角相 连构成骨架。
•介电常数高,但迁移率大的碱金属离子K的引入,决定了其 可靠性不高,另外该体系介质损耗大且介电性能不稳定。
铅基复合钙 钛矿体系
•具有高于BaTiO3 体系的介电常数 •可以在低于1100℃的空气中烧结 •体系材料生产MLCC的工艺复杂 •容易造成环境污染
多层陶瓷电容器(MLCC) 介质材料研究进展
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目录
>> MLCC概述 >> MLCC的组成 >> MLCC介质材料的性能 >> MLCC介质材料分类及其改进方法 >> MLCC介质材料生产工艺流程 >> MLCC的发展趋势
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概述
多层陶瓷电容器(MLCC)
多层陶瓷电容器(MLCC)是由电介质陶瓷薄膜和内电极相互交替重 叠而成的一种新型片式元件。
具有高的电容量、低的介电损耗、高的抗击穿强度、优良的抗热震 性和耐腐蚀性。
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汽车工业
应用
航天航空
石油钻井
多层陶瓷电 容器(MLCC)
军事中 (雷 达)
测量仪器
电源
移动通信泰ຫໍສະໝຸດ ®泰能®(亚胺培南/西司他丁钠盐)
发展趋势
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介质损耗高,介质容易老化。
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改进措施
如何提高BaTiO3陶瓷介电性能的高温稳定性?
主要途径:
➢ 形成壳一芯结构 ➢ 提高居里点 ➢ 展宽居里峰
主要方法 :
➢ 掺杂改性(使用最为广泛) ➢ 工艺优化 ➢ 微观结构控制
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介质材料的工艺流程
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介质材料的工艺流程
配料→球磨→过滤、干燥→预烧→二次球磨→过滤、干燥→过 筛→成型→排塑→烧结→精修→上电极→烧银→极化→测试
4.排塑:加温排去成型后生坯中的粘合剂、水
5.上电极:涂布银烘干,装炉,加热到750℃,保温10—20分钟(真空 蒸镀、化学沉积)
6.极化:在直流电场作用下使电畴沿电场方向取向
配料→球磨→过滤、干燥→预烧→二次球磨→过滤、干燥→过 筛→成型→排塑→烧结→精修→上电极→烧银→极化→测试
1.原料处理:要求原料细度一般不超过2um。 (转动球磨机、振动球磨机、气流粉碎法 )
2.预烧:(4个阶段)线性膨胀、固相反应、收缩、晶粒生长
3.成型:轧膜、压型、等静压(成型之前需要加入粘合剂)
自从MLCC问世以来,其比容一直不断上升,介电层的厚度不断下降。
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介质材料分类
MLCC介质材料可以归结为下列三种体系:
BaTiO3 体 系
•具有较高的介电常数,被广泛用作低频大容量电容器介质。
•纯BaTiO3在不同温度存在多种相变并且在居里温度处介电 常数随温度变化剧烈,当温度超过居里温度后,其介电常数 急剧降低。
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应用
雷达
照明镇流器
MLCC陶瓷片 泰能®
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MLCC的主要原材料 :
精细化陶瓷粉体
组成
内电极金属浆料
外电极材料
有机粘合剂
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性能
MLCC的应用领域决定了其介质材料必须具有以下性能:
高介电常数 良好的介温特性;一般来说,在工作状态下,电容器的电容随温度
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介质材料分类比较
种类
常温介电常数 介温特性
有待改善
BaTiO3 体系 乌青铜结构体系
铅基复合钙钛矿体 系
较高 较高 最高
良好 一般 良好
稳定性要求高 可靠性不高,介质损耗

工艺复杂,污染环境
Diagram BaTiO3体系是最适宜于制备2大容量MLCC的环保材料。
然而,BaTiO3属于铁电体,其居里温度约为l30℃,纯BaTiO3的容量温度系数大,
的变化越小越好。 高绝缘电阻率 介电损耗小,抗老化
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介电常数
MLCC的比容与材料的介电常数关系如下:
C——电容
V——体积 C/V——比电容
T——介电层厚度 ε——为介电常数
在介电层厚度确定的情况下,材料的介电常数越高,电容器比电容越大。
介电材料的介电常数越高,越易于实现电容器的小型化,这是目前电容器的 一个发展方向。
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