叠片陶瓷电容器原理及使用过程中的注意事项

叠片陶瓷电容器由于性能优良而得到了广泛应用,但是在其使用过程中会出现很多意想不到的问题,进而影响到设计产品的性能。为了更好地使用陶瓷电容器,让其性能得到充分的发挥,对叠片陶瓷电容器的原理进行了分析,详细地阐述了在使用环境因素、电气因素及机械因素这三方面中电容器性能改变的原因,提出了在这几方面使用中需要注意的事项。     

MLCC制造中产生内部开裂的研究

从内电极设计、内浆(内电极浆料)的选择、内电极干燥工艺等方面对MLCC内部开裂的原因进行了深入研究,结果表明,通过测试瓷膜与内浆的热收缩曲线,选择收缩率相接近的瓷膜与内浆来制作MLCC;调试选用合适的内电极干燥温度、时间;改变内电极设计,在产品中间层加一个厚度2～5倍于其它介质厚度的不错位夹层,MLCC内部开裂几率由原来的5.1%下降到目前的0.38%。     

多层陶瓷电容器银电极电镀锡铅失效原因分析

针对多层陶瓷电容器在电镀过程电镀锡铅效果差的问题,利用扫描电子显微镜和能谱仪分析了正常和变差样品银层的微观结构,其结果表明：电镀效果差的样品端电极银层表面出现较大面积的缺损,部分内部介质裸露,影响了后期电镀时银层的导电性,导致电镀效果变差。     

Electric field enhancement in ceramic capacitors due to interface amplitude roughness

The electrical behaviour of the interface between the ceramic and electrode layers in multi layer ceramic capacitors has been studied using finite element modelling. Interface models were produced with varying amplitudes of roughness based upon analysis of micrographs both captured in-house and from the literature. The impedance responses, direct current electric field and current density distributions of the different interfaces were compared. Increasing the root-mean-squared amplitude roughness from 0 to 0.16 μm increased the maximum field strength by over a factor of four. The electric field distribution showed that fluctuations in the increase of field strength were due to local interface morphology. Sharp intrusions of the electrode into the ceramic layer resulted in particularly large field enhancements and should be avoided to reduce the likelihood of device breakdown.     

片式化高压电容器的内电极结构及优化

耐高压片式化多层陶瓷电容器(MLCC)要求其内电极具有特殊的结构以保证产品的可靠性。本文对比了普通MLCC和高压MLCC的内电极结构，用有限元方法对两种ML—CC中若干典型位置的电场分布进行了分析，从电学角度对高压MLCC中内电极结构尺寸进行了优化，建立了高压MLCC内电极结构尺寸和所选用陶瓷介质材料的电学性能、MLCC的额定工作电压等参数之间的关系，这对中、高压MLCC的设计和制造具有指导意义。     

低损耗因数MLCC在RF电路中的应用

分析了在RF电路中采用低损耗因数MLCC的优势,讨论了此类电容器的精度、额定电压、电容量、串联谐振频率、等效串联电阻、品质因数、并联谐振频率和功率负荷等技术指标,介绍了它在RF电路中的有关频率特性。提出了在选取和装配过程中应注意的问题,以提高整机的可靠性,达到最佳的性价比。     

大容量MLCC的工艺设计

采用四层端电极(Ni/Cu/Ni/Sn)结构设计,底层为Ni,电镀Cu/Ni/Sn的工艺方法,制作了大容量MLCC。研究了四层结构和三层结构(Cu/Ni/Sn)对电容量等基本电性能、可靠性和内应力的影响。结果表明:制作1206规格10μFMLCC,C为9.86～10.46μF、tanδ为(360～390)×10–4、绝缘电阻≥1.5×108Ω、耐电压值为175～205V,四层结构与三层结构电性能相当。可靠性测试中,四层结构抗机械和热冲击能力提高了20%,且有利于瓷体内应力释放。     

多层陶瓷电容器端电极银浆料匹配问题的研究

针对多层陶瓷电容器一种自主研发的瓷料的银电极匹配问题,运用扫描电子显微镜分析了端电极烧结后的微观结构,并用能谱仪对其进行成分分析,结合实际的生产实践,找出与该瓷料匹配的银浆料。端电极用银浆由有机载体、玻璃料和银粉等组成。经封端、烘干和烧端形成ML-CC的端电极。实验结果表明:用2#银浆作端电极的MLCC具有附着力高、损耗低等特点,完全能满足该系列MLCC生产线的使用要求。     

两步还原法制备MLCC电极用超细铜粉

为了制备MLCC电极用超细铜粉,克服CuSO4直接水合肼还原法制备的铜粉存在粒度分布不均匀、振实密度小的问题,提出了两步液相还原新工艺,即以CuSO4溶液为原料,首先采用NaOH沉淀-葡萄糖预还原制备Cu2O,然后用水合肼还原Cu2O制备超细铜粉.针对实现铜晶体的成核与长大过程的分离,研究了水合肼加入方式对铜粉性能的影响,发现较慢的水合肼滴加速度和将水合肼还原Cu2O阶段分为升温均匀成核与水合肼连续滴加长大两个过程有利于得到粒度均匀的铜粉.在最佳试验条件下制得的铜粉呈类球形,粒度分布均匀,分散性好,平均粒径为1.8μm,振实密度达4.2g/ml.     

贱金属电极MLCC用低失真介质陶瓷材料

在还原气氛下,烧制出一种主晶相为(Ba,Ca,Sr,)(Zr,Ti)O3介质陶瓷材料. XRD 相成分分析发现:合理的工艺方法可获得不含强铁电相的介质材料.该介质材料具有较高的介电系数(ε_r为300-400),较低介质损耗(tgδ≤30×10^-4),直流偏压下电容量变化小(偏压为2.5kV/mm时变化约0.03%),且介电系数温度特性符合EIA标准之X7R特性的要求等特点, 适用于制作低失真贱金属电极MLCC.