高比容MLCC关键制作技术研究
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探讨中压高容MLCC的设计及性能发布时间:2021-08-17T08:00:37.594Z 来源:《科技新时代》2021年5期作者:麦雪清[导读] 这使得中压高容多层片式陶瓷电容器在性能的设计中对材料、介质、成型技术都有很高的要求。
广东风华高新科技股份有限公司广东肇庆 526020摘要:在中压高容MLCC的工艺设计中,中压高容MLCC主要使用的原材料有采用镍内电极浆料、铜端电极浆料以及X7R特性钛酸钡基瓷粉,在确保中压高容MLCC的内电极结构、内电极形状、留边量以及保护层厚度等参数符合要求的情况下,最终设计出高品质的中压高容多层片式陶瓷电容器。
关键词:中压高容;多层片式陶瓷电容器(MLCC);设计;性能引言:MLCC是多层片式陶瓷电容器的缩写,在各种电路中需要经常用到多层片式陶瓷电容器,这是因为多层片式陶瓷电容器具有较高的额定工作电压和较高的容量,同时多层片式陶瓷电容器还具有非常良好的导电性,这使得中压高容多层片式陶瓷电容器在性能的设计中对材料、介质、成型技术都有很高的要求。
1.中压高容MLCC设计的材料、流程和测试仪器需求1.1需要的设计材料在中压高容多层片式陶瓷电容器的设计过程中,使用的原材料中,铜端电极浆料和X7R特性钛酸钡基瓷粉原材料主要以国产材料为主,而镍内电极浆料主要以国外材料为主。
只有通过将这三种不同的材料结合,才能最终设计出符合要求的中压高容多层片式陶瓷电容器[1]。
1.2设计流程在中压高容多层片式陶瓷电容器的设计流程中,首先从瓷浆制备开始,再到流延、丝印、叠层、层压、切割、排胶、烧成、倒角、封端、烧端、电镀,最后到电性能测试,总共需要经过十三道设计流程,才能实现对中压高容多层片式陶瓷电容器的制成。
1.3设计中的测试仪器对中压高容多层片式陶瓷电容器设计完成后,可以使用HP4278A的电容表测量中压高容多层片式陶瓷电容器的最终容量,同时使用Chroma19052耐压测试仪可以测试中压高容多层片式陶瓷电容器的击穿电压。
MLCC用钛酸钡的制备及介电性能研究的开题报告一、选题背景多层陶瓷电容器(MLCC)作为一种重要的电子元器件,在电子工业领域中得到了广泛的应用。
其中,钛酸钡是一种常用的介电材料,可以用于制备高介电常数的MLCC。
目前,钛酸钡的制备方法主要包括水热法、共沉淀法、氢氧化物沉淀法等。
然而,这些方法普遍存在着制备过程复杂、反应时间长、成本高等问题。
因此,寻找更为高效、简单的钛酸钡制备方法,具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在探究一种基于燃烧法的钛酸钡制备方法,并深入研究其介电性能。
具体目的包括:1.采用燃烧法制备钛酸钡;2.对制备的钛酸钡进行形貌、结构、物理化学性质等方面的分析;3.测试钛酸钡的介电性能,研究影响其介电性能的因素。
三、研究内容及方法1.燃烧法制备钛酸钡采用燃烧法制备钛酸钡,考察不同的反应条件对钛酸钡的形貌、结构、物理化学性质的影响。
并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)等技术对其进行表征分析。
2.介电性能测试测试制备的钛酸钡的介电性能,研究影响其介电性能的因素。
采用介电分析仪测量不同频率下的介电常数及介电损耗,评价其介电特性。
同时,通过改变不同的制备条件,如反应温度、反应时间、助燃剂量等探究其影响规律。
四、预期成果及意义1.制备出具有一定形貌和结构特征的钛酸钡;2.深入研究钛酸钡的物理化学性质,如晶体结构、红外谱、热稳定性等;3.测量钛酸钡的介电性能及其影响因素,绘制出介电特性曲线;4.为 MLCC 的制备及应用提供重要的理论和实验基础。
五、研究进度计划及预算1.文献综述和研究设计:1个月;2.钛酸钡的制备和表征:3个月;3.介电性能测试及数据分析:2个月;4.论文撰写、修改及开题报告总结:2个月。
预算主要包括实验材料、实验耗材、设备租用、论文发表及差旅费用等,共计 50000 元。
mlcc镍粉的制备技术
多层陶瓷电容器(MLCC)的镍粉主要用于制备电极,通常采用的制备技术包括以下几个步骤:
原料准备:将所需的原料准备好,主要包括镍粉、陶瓷粉、粘结剂等。
其中,镍粉是制备电极的关键原料。
混合:将镍粉与陶瓷粉以及其他辅助材料按一定比例混合均匀,以保证电极的性能和稳定性。
混合过程通常在搅拌机或球磨机中进行。
成型:将混合后的粉末通过成型工艺成型成具有一定形状和尺寸的电极。
常见的成型工艺包括压制成型、注射成型等。
烧结:将成型后的电极在高温下进行烧结,使其粘结剂热分解并形成致密的结构。
烧结过程通常在控制气氛下进行,以保证电极的质量和性能。
切割:对烧结后的电极进行切割,以得到所需尺寸和形状的电极。
切割通常采用机械切割或激光切割等工艺。
烧结再结晶:有时候还需要对切割后的电极进行烧结再结晶处理,以进一步提高其电性能和稳定性。
以上是制备MLCC镍粉电极的一般步骤,实际制备过程中可能会根据具体要求和工艺流程进行调整和优化。
1。
高比容铝电解电容器关键技术进展摘要:电容器作为现代工业生产中必不可少的电子元件,其用量大,且使用范围广泛。
当前的常见的电容器主要有电解、有机薄膜、陶瓷等三大类,我国电容器的年产量在全球电容器年产量中所占比例约为33%,其中铝电解电容器在三大类电容器的产量中所占比例接近50%。
随着科学技术的不断发展,国内外的铝电解电容器技术也在不断的优化、完善和创新,铝电解电容器的应用范围不断扩大,其需求量也不断增加。
基于此,本文从铝电解电容器的结构及原理入手,介绍了当前铝电解电容器的关键技术,对国内外铝电解电容器技术发展进行了简单的比较,并对其未来的发展趋势进行了简要阐述。
关键词:铝电解电容器;国内外技术现状;发展趋势铝电解电容器以单位体积电容量大、体积小、重量轻、价廉而著称,在各种电子电路中被广泛用于低频滤波、音频耦合、隔直流、储能等,属于大量使用的、不可取代的电子元件之一。
近年来随着国际信息产业的飞速发展,显示器、电源供应市场、主板更新以及PS2对V-Chip、汽车电子的促进都给电容器市场注入了新的活力。
科学技术的发展使铝电解电容器的应用领域也在不断地拓宽。
可以预见,铝电解电容器的生产与销售在今后相当长的时间内不仅不会萎缩,反而将具有更强的生命力和更广阔的发展空间。
为适应电子整机不断向小型化、高密度组装化方向迅速发展,将进一步缩小铝电解电容器体积,提高比容,延长寿命,降低等效串联电阻。
1.铝电解电容器的结构及原理铝电解电容器是一种采用特殊制造工艺和特殊结构生产制造的电容器,其分为阴极和阳极两个电极板,其中阳极是采用特殊定制的阀金属,并借助电化学方法在阀金属的表面生成一层厚度极薄且具有单向导电性的氧化膜,并且将该层薄膜作为介质;铝电解电容器的阴极是一种采用固状电解质或能够生成和修复氧化膜介质的液状电解质。
目前,常用的铝电解电容器为是箔式卷绕型结构,其阳极为铝质金属箔,采用电化学方法在阳极的铝金属箔表面生成一层AL2O3氧化膜作为介质;而阴极则采用多孔性电解纸所吸附的工作电解质。
片式多层陶瓷电容器(MLCC)项目可行性研究报告-5G推动下游需求持续增加,MLCC迎来新一轮成长编制单位:北京智博睿投资咨询有限公司规格分高端和普通规格,面向不同应用领域。
MLCC 由内部电极、涂层、端电极和陶瓷介质构成,因材料、工艺、性能的不同,可分为高端规格和普通规格。
高端规格的堆叠层数一般大于 500,与普通规格相比具有高容值、高耐压、高温稳定及体积更小等特质,主要应用于手机等超小型领域(常见尺寸有 0201、01005 和 008004)或者材料要求较高的汽车、航空航天等高压高容领域;普通规格常见尺寸有0402、0603 等,主要应用在消费类电子及一般工业领域中。
MLCC 结构MLCC 高低端规格对比MLCC 未来将向“五高一小”方向发展。
目前 MLCC 主要朝着小型化、高容量化、高频化、耐高温、耐高电压、高可靠性的方向发展。
1)小型化:电子产品朝着小型化的方向发展,促使 0402M(01005)等小尺寸 MLCC 产品占比逐年升高。
2)高容量化:MLCC具备稳定的电性能、无极性、高可靠性等优点,其材料和加工技术朝着高容量化的方向发展,有助于推动 MLCC 替代钽电解电容。
3)高频化、耐高温:MLCC 的工作频率已进入到毫米波频段范围。
常用 MLCC 的最高工作温度是 125℃,满足特种电子设备极限工作环境的 MLCC 工作温度也逐步提高至 260℃。
4)耐高电压、高可靠性:军民用电源系统以及汽车电子系统,都需要高可靠的耐高电压、耐大电流的多层陶瓷电容器。
MLCC 性能优异,市场份额一骑绝尘。
与单层陶瓷电容器相比,多层陶瓷电容器采用多层堆叠工艺,在元件个数与体积基本保持不变的条件下,能满足电子产品的更高容量要求。
此外,陶瓷高温烧结等工艺使得 MLCC 结构更为致密,耐电性能更加出色。
随着材料更新换代,MLCC 的低等效串联电阻(ESR)能够加速实现,减少元件由于自身发热而产生的热能浪费,将更多的能量集中到电子设备中,从而提高运行效率,使得 MLCC 高频性能逐渐凸显。
多层片式陶瓷电容器(MLCC)的研究进展及发展趋势多层片式陶瓷电容器(MLCC)是片式元件的一个重要门类,由于具有结构紧凑、体积小、比容高、介电损耗低、价格便宜等诸多优点,被大量应用在计算机、移动电话、收音机、扫描仪、数码相机等电子产品中。
MLCC特别适合片式化表面组装,可大大提高电路组装密度,缩小整机体积,这一突出特性使MLCC成为当今世界上发展最快、用量最大的片式电子元件。
MLCC的应用领域决定了其介质材料必须具有以下性能:(1)高介电常数MLCC的比容与材料的介电常数关系如下:C为电容,V为体积,C/V为比电容,t为介电层厚度,ε为介电常数。
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,自从MLCC问世以来,其比容一直不断上升,介电层的厚度不断下降。
如图1所示。
(2)良好的介温特性介温特性用来描述电容随温度变化情况。
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。
由于电容随温度发生变化来源于介质材料介电常数的变化,因此要求节电材料具有良好的介温特性。
(3)高绝缘电阻率(4)介电损耗小,抗老化1.研究进展MLCC用高介电常数的介电材料可以归结为以下三个体系:BaTiO3系材料;(Ba,Ca)(Ti,Zr)O3系材料;复合含Pb 钙钛矿系材料。
1.1BaTiO3系材料BaTiO3系材料是最早研究的用于MLCC的介电材料,也是最早实现商业化的MLCC用介电材料。
从20世纪60年代初期到70年代末,为了实现MLCC贱金属化,降低电容器的成本,人们对BaTiO3系材料的研究多集中在抗还原方面。
常用的手段是向BaTiO3中添加过渡元素的氧化物,这些元素的离子在还原气氛下俘获电子发生变价,从而提高还原烧结BaTiO3材料的绝缘电阻。
但是由于受主掺杂BaTiO3材料中氧空位的迁移,使用后不久,材料的绝缘电阻就大幅下降,MLCC的性能严重劣化。
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重点培育项目建议书所属领域:能源与动力工程项目类别:国家科技支撑计划项目名称:高比能超级电容电池致密能源器件基础问题与关键技术培育期限:2016年 - 2018年所在单位:能源科学与工程学院电子科技大学目录第一章总论....................... 错误!未定义书签。
1.1项目概况 ......................... 错误!未定义书签。
1.2研究依据及范围 (2)1.3结论 (3)1.4建议 ............................. 错误!未定义书签。
第二章项目建设的背景和必要性 (5)2.1项目建设的背景 ................... 错误!未定义书签。
2.2项目建设的必要性 (7)第三章项目服务需求分析 (9)第四章项目选址与建设条件 ......... 错误!未定义书签。
4.1选址原则.......................... 错误!未定义书签。
4.2项目选址 ......................... 错误!未定义书签。
4.3建设条件 ......................... 错误!未定义书签。
第五章建设方案与设计............. 错误!未定义书签。
5.1建设规模与内容.................... 错误!未定义书签。
5.2总体规划设计 ..................... 错误!未定义书签。
5.3结构方案 (18)5.4主要配套设备 (19)5.5给水工程 (20)5.6排水工程.......................... 错误!未定义书签。
5.7电气设计 (23)5.8节能设计 (26)第六章项目实施进度和招投标管理 (29)6.1项目实施进度 (29)6.2招投标管理........................ 错误!未定义书签。
第七章环境影响分析............... 错误!未定义书签。