In unserem täglichen Leben haben verschiedene elektronische Produkte unser Leben, unsere Arbeit und unser Studium sehr bequem gemacht. Elektronische Produkte bestehen aus vielen kleinen elektronischen Komponenten, und Kondensatoren sind eine der am häufigsten verwendeten elektronischen Komponenten. Es gibt viele Arten von Kondensatoren, und sie spielen in der Schaltung einen Keramikflansch mit unterschiedlichen Rollen. Beispielsweise werden sie in Stromversorgungsschaltungen verwendet, um die Funktionen von Bypass, Entkopplung, Filterung und Energiespeicherung zu realisieren. Wenn sie in Signalschaltungen verwendet werden, vervollständigen sie hauptsächlich die Funktionen der Kopplung, Oszillation/Synchronisation und Zeitkonstante. Keramikkondensatoren sind, wie der Name schon sagt, Kondensatoren, deren dielektrische Materialien Keramik sind. Zusätzlich zu diesen dielektrischen Materialien gibt es andere anorganische dielektrische Materialien (wie Glas, Glimmer usw.), organische dielektrische Materialien (wie Polypropylen, Polyparaphenylen usw.). Ethylenglykoldifferenz usw.). Im Vergleich zu anderen Kondensatoren haben allgemeine Keramikkondensatoren die Vorteile einer höheren Betriebstemperatur, einer großen spezifischen Kapazität, einem guten Feuchtigkeitswiderstand, einem niedrigen dielektrischen Verlust und dem Kapazitätstemperaturkoeffizienten können in einem weiten Bereich ausgewählt werden, sodass sie in elektronischen Schaltkreisen häufig verwendet werden. . 1. Halbleiterkeramikkondensatoren Halbleiterkeramikkondensatoren sind in zwei Arten unterteilt: Oberflächentyp- und Korngrenzschichttyp. Sie haben in der Regel große Kapazität, kleine Größe und Zirkonia -Keramik einen breiten Betriebstemperaturbereich. Sie eignen sich zum Filtern, Umgang, Kopplung und anderen Schaltungen. Halbleiter -Keramikkondensatoren sind eine Art miniaturisierte Kondensatoren, dh Kondensatoren erhalten eine so große Kapazität wie möglich wie möglich wie möglich, was auch einer der Trends bei der Entwicklung von Kondensatoren ist. Für die Trennung von Kondensatorkomponenten gibt es zwei grundlegende Möglichkeiten zum Miniaturisieren: ① Machen Sie die Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Materials so hoch wie möglich; ② Machen Sie die Dicke der dielektrischen Schicht so dünn wie möglich. Unter Keramikmaterialien haben ferroelektrische Keramik eine hohe Dielektrizitätskonstante und werden normalerweise zur Herstellung von Keramikkondensatoren verwendet. Häufige ferroelektrische Keramik sind hauptsächlich Perovskitstrukturen wie Barium-Titanat-Keramik und ihre soliden Lösungen sowie Wolframbronze-Typ, die Strukturen wie Wismutschichtverbindungen und Pyrochlore-Typ enthält. Bei der Herstellung gewöhnlicher ferroelektrischer Keramikkondensatoren mit ferroelektrischer Keramik ist es schwierig, den Keramikdielektrikum sehr dünn zu machen. Erstens ist es aufgrund der geringen Stärke der ferroelektrischen Keramik leicht zu brechen, wenn es dünn ist, was schwierig ist, die tatsächlichen Produktionsoperationen auszuführen. Zweitens, wenn das Keramikmedium sehr dünn ist, ist es leicht, verschiedene strukturelle Defekte zu verursachen, und der Produktionsprozess ist sehr schwierig.
Halbleiterkeramikkondensatoren (1) Oberflächenkondensatonskondensatoren
Der Halbleiter-Keramikkondensator vom Oberflächentyp bedeutet, dass der Keramikkörper halbleitend war und seine Oberfläche dann zu einer sehr dünnen dielektrischen Schicht bildet, und dann werden Zirkonia-Keramik-Stiftelektroden auf beiden Seiten des Keramiks abgefeuert, um einen Kondensator zu bilden.
Normalerweise wird eine dünne Isolierschicht, die auf der Oberfläche der Halbleiterkeramik wie Batio3 gebildet wird, als dielektrische Schicht verwendet, und die Halbleiterkeramik selbst kann als Serienschaltung der Dielektrika angesehen werden. Die Dicke der isolierenden Oberflächenschicht des Keramikkondensators der Oberflächenschicht variiert je nach verschiedenen Formationsmethoden von 0,01 bis 100 μm. Dies verwendet nicht nur die hohe dielektrische Konstante der ferroelektrischen Keramik, sondern reduziert auch die Dicke der dielektrischen Schicht effektiv, was eine wirksame Lösung zur Herstellung von Keramikkondensatoren für Mikrominiaturen darstellt.
(2) Keramikkondensatoren der Korngrenzschicht
Die Korngrenzschichtstyp -Halbleiter -Keramikkondensatoren bilden eine Isolierschicht entlang der Korngrenzen des halbleitenden Keramikkörpers und infiltrieren dann Elektroden auf beiden Seiten des Keramikblatts, wodurch mehrere Serien- und Parallelkondensatornetzwerke gebildet werden. Normalerweise werden geeignete Metalloxide (z. B. Cuo oder Cu2O, MnO2, BI2O3, TL2O3 usw.) auf der Oberfläche der Batio3 -Halbleiterkeramik mit angemessener Kornentwicklung beschichtet, und die Wärmebehandlung wird unter oxidierenden Bedingungen bei einer geeigneten Temperatur durchgeführt. Das Oxid bildet eine eutektische Phase mit Batio3, diffundieren schnell und dringt in den Inneren der Keramik entlang der offenen Poren und Korngrenzen ein und bildet eine dünne feste Lösungsisolierschicht an den Korngrenzen. Diese dünne feste Lösungsisolierschicht hat einen hohen Widerstand (bis zu 1012-1013 Ω · cm). Obwohl das Innere des Keramikkorns Aluminiumoxid -Keramik noch ein Halbleiter ist, verhält sich der gesamte Keramikkörper als Isolatormedium mit einer hohen Dielektrizitätskonstante. Kondensatoren aus dieser Art von Porzellan werden Keramikkondensatoren der Korngrenzschicht oder kurz BL -Kondensatoren als Kurzfilm bezeichnet.
2. Keramikkondensatoren mit Hochspannung
Mit der rasanten Entwicklung der elektronischen Industrie ist es dringend Zirkonia-Keramikblock, um Hochspannungskeramikkondensatoren mit hoher Abbruchspannung, geringem Verlust, geringer Größe und hoher Zuverlässigkeit zu entwickeln. Die typische Funktion von Hochspannungs-Keramikkondensatoren besteht darin, Hochfrequenzstörungen zu beseitigen. Elektrostatisches Sprühen und andere elektromechanische Geräte, die hohe Spannung und Hochfrequenz erfordern.
Normalerweise wird eine konstante Keramik mit hoher Dielektrizität in eine runde Röhre, Scheibe oder Scheibe als Medium extrudiert, die mit einem Metallfilm (normalerweise Silber) beschichtet und bei hoher Temperatur gesintert wird, um Elektroden zu bilden, mit Kupfer gekleidete Stahlkleider aus Zösten, und die Die Oberfläche ist mit schützender Emaille überzogen oder mit Epoxidhochkapsel eingekapselt. Unter ihnen haben Keramikmaterialien auf Bariumtitanat auf Basis der Vorteile von hohen dielektrischen Koeffizienten und guten Wechselstrom-Standspannungseigenschaften, aber auch Nachteile wie die Kapazitätsänderungsrate erhöht mit mittlerer Temperatur- und Isolationswiderstand. Strontiumtitanatkristalle sind Kubikkristalle bei Raumtemperatur Die Perovskitstruktur ist ein paraelektrischer Körper ohne spontane Polarisation. Unter hoher Spannung ändert sich der dielektrische Koeffizient von Keramikmaterialien auf Strontiumtitanat gering, und der dielektrische Verlust und die Kapazitätsänderungsrate sind gering. Diese Vorteile machen es zu einem Medium für Hochspannungskondensatoren. Sehr vorteilhaft.
Hochspannung Keramikkondensatoren
3. Mehrschichtiger Chip -Keramikkondensatoren
Mehrschicht-Chip-Keramikkondensatoren, auch als MLCC (mehrschichtige Keramikkondensatoren) bekannt, sind die am häufigsten verwendete Art von Chipkomponenten. Es wird auch monolithischer Kondensator als Chip genannt. Es verfügt über eine Aluminiumoxid -Keramik, die Eigenschaften kleiner Größe, hohes spezifisches Volumen und hoher Präzision. Es kann auf gedruckten Leiterplatten und hybrid integrierten Schaltungssubstraten montiert werden, um die elektronischen Informationen effektiv zu reduzieren. Das Volumen und das Gewicht des Endprodukts verbessern die Produktzuverlässigkeit.
Struktur von MLCC
MLCC kann die Rolle des Speicherns, des Blockierens von DC, der Filterung, Unterscheidung verschiedener Frequenzen und Stimmschaltungen in elektronischen Schaltkreisen spielen. In Hochfrequenzschaltnetzvorräten, Computernetzwerksversorgungen und mobilen Kommunikationsgeräten kann sie teilweise organische Filmkondensatoren und Elektrolytkondensatoren ersetzen und die Filterleistung und Anti-Interferenz-Leistung von Hochfrequenzschaltanmeldungen erheblich verbessern, die sich dem entsprechen, der dem entspricht, der an den Anpassungen an der Miniaturisierung und geringes Gewicht der IT -Industrie. , Hochleistungs, multifunktionale Entwicklungsrichtung.
Drei Hauptentwicklungstrends von MLCC:
(1) Miniaturisierung
Für elektronische Produkte in Taschengröße wie Camcorder und Mobiltelefone sind mehr miniaturisierte MLCC-Produkte erforderlich. Andererseits sind aufgrund der Weiterentwicklung von präzisen gedruckten Elektroden und Laminierungsprozessen extremklingende MLCC-Produkte ebenfalls auch Keramikflansch verfügbar und angewendet.
(2) Kostensenkung
Da herkömmliche MLCCs teure Palladiumelektroden oder Silberlegierungselektroden verwenden, werden 70% ihrer Herstellungskosten von Elektrodenmaterialien belegt. Die neue Generation von MLCCs, einschließlich Hochspannungs-MLCCs, verwendet Metallmaterialien wie Nickel und Kupfer als Elektroden, was die Kosten für MLCCs erheblich senkt. Kosten, aber die innere Metallelektrode muss bei einem niedrigeren Sauerstoff -Teildruck gesintert werden, um die Leitfähigkeit des Elektrodenmaterials zu gewährleisten, und zu niedriger Sauerstoff -Teildruck führt die halbleitende Tendenz des dielektrischen Keramikmaterials, das dem nicht förderlich ist Isolierung und Zuverlässigkeit.
(3) große Kapazität und Hochfrequenz
Einerseits wurde die Betriebsspannung der integrierten Schaltkreise von 5 V auf 3 V und 1,5 V reduziert. Andererseits erfordert die Miniaturisierung von Netzteilen kleine und große Kondensatorprodukte, um den sperrigen Aluminiumelektrolysekondensator zu ersetzen. Um die Entwicklung und Anwendung solcher MLCCs mit niedriger Spannung und Aluminiumoxid-Keramik in Bezug auf Materialien mit hoher Dielektrikum von Materialien mit relativen Permittivität mit relativer Permittivität zu entspannen, wurden 1-2-mal höher als Batio3 entwickelt.
Die schnelle Entwicklung der Kommunikationsindustrie hat immer höhere Frequenzanforderungen für Komponenten, die Filmkondensatoren in einigen hochfrequenten Anwendungen ersetzen können. Gegenwärtig haben die hochfrequenten und ultrahochfrequenten MLCC-Produkte meines Landes im Vergleich zu Auslandsländern immer noch eine gewisse Lücke. Der Hauptgrund ist der Mangel an Forschung und Entwicklung grundlegender Rohstoffe und deren Formulierungen.
