陶瓷电性电容.ppt

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1、独石电容器是印有内电极的陶瓷膜以一定方式重叠形成的生胚经共同烧结后形成一个整体的“独石结构”，也称为多层陶瓷电容器（MultilayerCeramicCapacitors）简称MLCC。1.MLCC的结构1.独石电容器的特点一.独石电容器的特点1．MLCC的结构2．MLCC的特点3.MLCC的分类体积小、比容大、等效串联电阻小、无极性、固有电感小、抗湿性好、可靠性高等优点。可有效缩小电子信息终端产品（尤其是便携式产品）的体积和重量，提高产品可靠性，顺应了IT产业小型化、轻量化、高性能、多功能的发展方向。2．MLCC的特

2、点2.独石电容器的特点4.独石电容器的特点近几年全球电容器产量和价格降势推移图§5-1独石电容器的特点§5-2独石瓷的主要系列§5-3电极材料§.独石电容器瓷不同型号MLCC的市场变化5.独石电容器的特点由于来自计算机、通讯市场、移动数码产品不断增长的需求，MLCC一直保持20%左右的年增长率。3.独石电容器的特点基于成本因素的考虑Pd:Ag:Ni:Cu=80:3:1:1（价格比）Ni电极的独特优势电阻率较Pd、Ag70-Pd30低，有助于降低ESR；电迁移速率小，电化学稳定性好；Ni内外电极连接的可靠性高；Ni-ML

3、CC的机械强度高，抗折强度大；熔点比Cu更高，作为电极有利于MLCC的烧结。为什么要发展贱金属电极MLCC？7.独石电容器的特点主要研究国家和地区：日本、欧洲、韩国、台湾地区。清华大学材料系、电子科技大学微固学院产业化方面：国外：TDK、村田、京瓷、太阳诱电、Philips、三星、…….国内：肇庆风华、深圳宇阳、潮州三环、国巨苏州（台湾）、天津三星（韩国）、上海京瓷（日本）、北京村田（日本）……BaTiO3基抗还原材料的研究现状8.独石电容器的特点a.温度补偿型（I类）：以TiO2、CaTiO3、SrTiO3、MgTi

4、O3为基。b.高介电系数型（II类）：以BaTiO3为主成分。烧成温度>1300℃，电极用Pd、Pt才行。要求电极在烧结过程中不发生氧化、熔融、挥发、流失扩散现象。为了降低成本，必须尽可能地降低烧成温度，以便采用920℃以下烧成的银电极。3.MLCC的分类9.独石电容器的特点MLCC发展的主要趋势6.独石电容器的特点1.铌镁酸铅(PMN)系（低频MLCC）2.铌铁酸铅(PFN)系（低频MLCC）3.钨镁酸铅系（PMW）（高频MLCC）4.铌锌酸铅系（PZN）2.1复合钙钛矿系我国MLCC的生产以中低温烧结为主，分为：①

5、Pb系MLCC②BaTiO3系MLCC：加助烧剂低烧MLCC中采用的内电极为Ag（<950℃）或Pd-Ag（950～1000℃）电极。10.独石电容器的特点1．铌镁酸铅(PMN)系（低频MLCC）PMN晶相的性能:（复合钙钛矿）：Tc=－12℃ε（－12℃）=15000tgδ＜0.01烧成温度：1050℃特点：介电系数高，烧结温度较低。§5-2-1复合钙钛矿系§5-2-2含铋层状结构化合物系§5-2-3BaTiO3基瓷料§5-2-4PLZT系瓷料§5-2-5抗还原瓷料二.独石瓷的主要系列采用PbTiO3作为移动剂。Pb

6、TiO3的性能（钙钛矿）：Tc=490℃ε（常温）=150烧成温度：1130℃特点：引入PbTiO3后，烧成温度提高到1230℃左右，但Tc向工作温区移动。（10～15mol％）采用PbCd1/2W1/2O3作为助熔剂：反铁电体Tc=400℃ε（常温）=90tgδ＜0.015αε=+5000x10－6/℃烧成温度750℃，860℃熔融特点：瓷料烧结温度在920℃左右，可配合Ag电极的使用，可微调Tc。（生成液相，材料中的缺陷增多，活性增大）为进一步改善瓷料的介电性能，在上述配方基础上外加PbO-Bi2O3-SiO2低温

7、玻璃。特点：提高介质中液相对晶粒表面的润滑作用，防止晶粒长大。（0.7～1.0％）过多玻璃相会导致介电系数极大地下降，损耗增加。由于Pb(Fe1/2Nb1/2)O3铁电体的Tc在112℃，室温下ε在2000左右，故必须加入合适的移动剂，将居里点移到室温下，以获得极高的介电常数。2.1.1铌铁酸铅(PFN)系(低频MLCC)工艺问题：在Pb(Mg1/3Nb2/3)O3的合成过程中，由于PbO的挥发，在500℃以上易生成低介电常数的焦绿石相（3PbO·2Nb2O5，简称P3N2）解决方法：a.添加PbO过量。b.两步合成法

8、(1)MgO+Nb2O5→MgNb2O6(2)PbO+MgNb2O6→Pb(Mg1/3Nb2/3)O31)介质损耗＞5％2)电阻率低＜106Ω.m解决措施（改性）：1)加入V、Nb、Ta、Bi、Mn、Mg、Ni、Cr中的一种以上的氧化物作为添加剂，使tgδ↓、ρ↑见表6-4（P144）2)加入第三种复合钙钛矿型化合物：Pb(Ni1