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陶瓷电容器小型化的进展

时间: 2019-08-20  来源:陶瓷电容器厂家 作者:瓷谷电子
      目前,美国几家制造商的片式陶瓷电容器占美国总产量的(40~50)%,并将进一步增加。一家制造商估计在美国市场上,片式和带引线的多层陶瓷电容器(MLC)数量上各占70%和30%,而在销售值上各占55%和45%。美国莫托罗拉(Motolola) 公司正在把1005 (0402) 型片式陶瓷电容器用于便携式传呼机。美国Kemet电子公司大量生产1608 (0603) 型片式陶瓷电容器,并试制成1005型电容器。日本村田制作所在远东销售1005型电容器,但还未在美国销售。日本NEC公司也开发了一种小型MLC,体积仅为原来的1/7,贴装面积仅为同容量钽电解电容器的1/4.但这样小的电容器在组装时很难精确安置.
      MLCC的另一-缺点是价格高,为传统的铝和但电解电容器的2~3倍,特别是用于电源时更是如此。事实上,电容量大适于滤波而价格又合适的陶瓷电容器是很难生产的。日本村田制作所认为,由于陶瓷电容器的等效事联电阻小,所以大容量的钽电解电容器可以用较小容量的陶瓷电容器代替。但电解电容器通常用于需要10uF以上的场合,在1~10μF之间,则用陶瓷电容器。在1μF以下,陶瓷电容器占压倒优势。
 
      随着小型化的进展,需要提高瓷料的介电常数和减小介质层的厚度。许多公司,包括美国的Sprague电气公司、荷兰的DSM公司和德国的Philps研究室成功地制出了6μm到1pm的陶瓷薄膜.水热法有助于达到这样的厚度,同时还具有处理温度低的优点。
 
      然而,越薄的介质层,越容易击穿,在直流场强下的寿命越短。解决此问题的一种办法是在BaTiO3基介质中涉入CeO.Philips研究室用这种膜来制造介质层厚度≤15pm的YSV多层陶瓷电容器这类电容器比体积电容量大,在直流场强下的寿命长。
 
      制作端电极是生产片式电容器中的一个重要问题,因为它是内电极和电路之间的接合部,同时为片子的末端提供密封焊接。端电极浆料通常由银或银钯合金、促进金属烧结的玻璃料和有机添加剂组成。烧结时所形成的界面上玻璃相的存在直接影响端电极到介质和电渡层到端电极表面的粘结。因此,对端电极烧结的较好理解是要求调整工艺性能,使之能达到所要求的成品可靠性。
 
      美国Vitramon公司的研究表明,玻璃相物理性能的变化影响总烧结过程。玻璃组成的变化改变其没润性和流动性,这将决定显微结构的最终状态。随着玻璃流动性和温度升高,其粘结性显著降低。在800C以上孔除率还增加。
 
      美国AVX公司采用另-种方法来改进端电极的粘结性和提高抗分层的能力。在电极和介质层之间制造附加层,内含与介质相容的陶瓷和与电极相容的金属。利用这种相容性附加层,烧结时各层之间形成连接,
 
     另一方面,德国Heraeus公司在美国的Germalloy分部开发了IP9300 系列Z5U厚膜高介电常数(高ε)瓷料,可以进行丝网印刷,因而不需要所有都是表面安装元件。在介电常数500~3000之间的瓷片上,可以印上电容器,在850C下烧结。既含电阻器又含电容器的厚膜元件可用来代替单独的电阻器和电容器,减少了贴装的元件个数,使所用的印刷空间位置数最少。由于焊点数减至最少,所以还提高了电子设备的可靠性。

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