1、单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,单击此处编辑母版标题样式,多层陶瓷电容器(,MLCC,)介质材料研究进展,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,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。,Logo,应用,多层陶瓷电容器,(MLCC),军事中,(雷达),石油钻井,移动通信,电源,
2、汽车工业,测量仪器,航天航空,应用,照明镇流器,雷达,MLCC,陶瓷片,组成,精细化陶瓷粉体,内电极金属浆料,外电极材料,有机粘合剂,MLCC,的主要原材料,:,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的变化越小越好。,高绝缘电阻率,介电损耗小,,抗老化,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,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
3、型化,,这是目前电容器的一个发展方向。,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。,介质材料分类,铅基复合钙钛矿体系,BaTiO,3,体系,乌青铜结构体系,MLCC,介质材料可以归结为下列三种体系:,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,BaTiO,3,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。,基本特征是存在,BO,6,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。,具有
4、高于,BaTiO,3,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,Logo,介质材料分类比较,Diagram,2,BaTiO,3,体系是最适宜于制备大容量,MLCC,的环保材料。,然而,,BaTiO,3,属于铁电体,其居里温度约为,l30,,,纯,BaTiO,3,的容量温度系数大,介质损耗高,介质容易老化。,种类,常温介电常数,介温特性,有待改善,BaTiO,3,体系,较高,良好,稳定性要求高,乌青铜结构体系,较高,一般,可靠性不高,介质损耗大,铅基复合钙钛矿体系,最高,良好,工艺复杂,污染环境,如何提高,BaTiO,3,陶瓷介电性
5、能的高温稳定性?,改进措施,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,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,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),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,1020,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,发展趋势,Thank you ,