多层陶瓷电容器(MLCC)介质材料研究进展PPT

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 电容
V——体积
C/V——比
T——介电层厚度 ε——为介电常数
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。
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
发展趋势
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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。
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）
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电源 移动通信
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应用
雷达
照明镇流器 MLCC陶瓷片
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
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。
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。
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
乌青铜结 构体系
铅基复合 钙钛矿体
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。
•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
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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
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
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Fra Baidu bibliotek良好
稳定性要求高 可靠性不高，介质损耗
大
工艺复杂，污染环境
Diagram
BaTiO3体系是最适宜于2 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。