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多层陶瓷电容器 MLCC 介质材料研究进展 目录 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 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 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 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 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 Logo 介质材料分类比较 Diagram2 BaTiO3体系是最适宜于制备大容量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 介质损耗高 介质容易老化 如何提高BaTiO3陶瓷介电性能的高温稳定性 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
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