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陶瓷電容器未來(lái)的發(fā)展趨勢

文章來(lái)源:本站   人氣:2019  發(fā)表時(shí)間:2020-03-10 09:49:26
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    表1和表2是各國瓷料和MLC水平的對照表。以Z5U、X7R和COG(NPO)三種瓷料為例,各指標發(fā)展的歷程如表1所示商用MLC樣品水平列于表2。

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    為了使產(chǎn)品的尺寸更小和諧振頻率更高,MLCC制造商將面臨著(zhù)兩方面的挑戰:一方面要求瓷料的介電常數更高,超過(guò)10000,另一方面在保持高介電常數(>100)的條件下要求瓷膜更薄(<10μm)。在要求高諧振頻率和低串聯(lián)電阻的場(chǎng)合時(shí),這類(lèi)MLCC越來(lái)越多地用于耦合、旁路或濾波電路中。為了優(yōu)化電性能,必須確定材料、設計和裝配方法的影響。


    在此領(lǐng)域內日本取得了領(lǐng)先地位。村田制作所宣稱(chēng)他們開(kāi)發(fā)了1μF的電容器,尺寸僅為3.2mmX1.6mm為傳統電容器的一半。其制作方法是采用顆粒極細的鈦酸鋇粉末,這樣,所用的介質(zhì)更薄。當然,給定尺寸的電容器電容量增加,根據該公司的記載和生產(chǎn)是以月產(chǎn)五百成只起步。

 

    在用于發(fā)動(dòng)機控制系統和航天探測設備的耐高溫電子系統中,需要穩定的耐高溫(300~600C)多層陶瓷電容器作傳感器。所用材料應與高溫半導體(SiC、金剛石)相容。美國賓州大學(xué)正在尋求順電和弛豫型的I類(lèi)介質(zhì)瓷BaZrO3、Ba (Mg1/3Ta2/3) O3、 PMN和PZT,高Tc鐵電體La2Ti2O、Sr2Nb2O,和反鐵電體Biz (Mg4/Nb2/3) O7??刂谱罴呀M成的純度、加工方法和缺陷,可優(yōu)化材料,從而導致600C下的電阻率和擊穿強度提高。


    隨著(zhù)日趨嚴厲的環(huán)保法規的出臺,必須開(kāi)發(fā)對環(huán)境無(wú)污染的低燒介質(zhì)瓷料:它不產(chǎn)生像PbO這一類(lèi)揮發(fā)物質(zhì),不需要在以溶劑為基礎的粘合劑系統中加工。美國TAM陶瓷公司正在研究采用CuO基焙燒輔助料來(lái)必須開(kāi)發(fā)低燒結Z5U和Y5V介質(zhì)瓷料。根據所要求的介電常數(高達10000以上),瓷料含各種比值的BaCuO2 : WO3或BaCuO2: MoO3。 在1100C 下焙燒2小時(shí),密度可超過(guò)理論值的95%。WOz使居里溫度下移,而MoO3卻沒(méi)有影響。


    對于諸如VLSI DRAM (超大規模集成電路動(dòng)態(tài)隨機存取存儲器)元件用的電荷儲存電容器和高速開(kāi)關(guān)VLSI器件中控制同聲噪音用的低感去耦電容器,要求介質(zhì)材料漏電流低,擊穿強度高和介電常數高,對于256      位的DRAM,要求電荷儲存密度在(20~115)pC/cm2的范圍內,漏電流密度在(30~360) mA/cm2范圍內,介質(zhì)厚度在(0. 01~0.2)μm范圍內。美國Arizona州立大學(xué)的初步研究表明,用溶膠凝膠法制得的非鐵電鈣鈦礦型PLT (含摩爾分數為28%La的鈦酸鉛)薄膜有希望滿(mǎn)足這些要求。這類(lèi)薄膜的厚度為0.5μm,作成1mm  的電容器,在200V下介電常數為850,電荷儲存密度為15. 8μC/cm2,漏電流密度為0. 5mA/cm2’,估計充電時(shí)間為0. 1ns。


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