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陶瓷电容电极技术进展

时间: 2019-08-22  来源:陶瓷电容器厂家 作者:瓷谷电子
      为了降低成本,随着从Pd到Ag-Pd电极的变化,多层陶瓷电容器制造商还必须降低介质的烧结温度,使得介质能同电极- -起烧。完成此任务的.条途 径是添加能与介质生成低温共熔物的低熔点助熔剂。通常氧化铋和(或)铋的化合物可充当这类助熔剂。如果用水热法,在低到750'C时,即可生成Ba-TiO3。还经发现,硝酸锂(LiNO,)在降低铌镁酸铅陶瓷(PMN)的烧结温度(低到850C)中是有效的。
 
      许多制造商,包括美国杜邦、日本东芝、日本NEC等公司,成功地造出了用Ag-Pd作电极、用BaTiOz或弛豫体或两者的组合物作介质的电容器。日本松下电气公司开发出了可在950C左右烧结的介质瓷料Bi2CaNb2O,.这类材料用于具有Ag内电极的带通(20MHz)滤波器,尺寸为4mmX 3mmX 2mm,用于便携式电话,其插入损耗<1.5dB。
      为了降低由贵金属作电极所引起的高成本,许多制造商正在开发采用贱金属例如镍和铜电极的电容器。因为这些电极要求较低的温度(<1000C),所以常常必须在介质中加TiO2或其他氧化物。无论是镍还是铜在焙烧时都要氧化,所以必须采用专门的气氛,这可能是低的氧分压,也可能是加有CO2和氢的氮气。日本TDK公司发现,焙烧后的热处理可以改善Ni电极电容器的绝缘电阻。这种措施再加上用施主氧化物掺杂,造出了Y5V型高可靠微波电容器,电容量达10uF.
 
      TDK还将Pb基驰豫体材料PMN-PT、用MgO、CaO和PbSiO,按1%: 0.3%:0.1%摩尔百分比掺杂同铜电极配合制成电容器。在焙烧时必须采用低氧分压(9.8X10-*Pa),以阻止氧化。为了控制碳的残余物,特别要分三段排粘(250C/10min、 400C/10min、600C/40min)余物,其间加热速度是1C/min。电容器用40~150层14μm厚的瓷膜作成。这类电容器的电容量随直流偏压的变化小。
 
      成功地开发出上述两种电极的电容器的制造商还有日本村田制作所、美国杜邦公司和日本松下电气公司。村田制作所开发出了能与铜电极共烧的介质,由CaZrO3、硼硅酸盐玻璃和SrTiO3-MnO2 SiO2(<10%)组成,在980C下在N2/H2/H2O的气氛中焙烧,附加步骤是需要排除残余的碳。瓷料的介电常数为25,不随温度变化,用这类材料作成了高频(1.6~3.5GHz)器件,如无绳电话和蜂窝电话用的带通滤波器,尺寸为4.5mmX6.8mmX1.7mm。
 
      松下电气公司取得了用低烧结弛豫体介质和铜电极作成MLCC的专利权。介质瓷料属于PMN和CuO二元系或PMN、PT和CuO的三元系。含CuO的生瓷带和导体浆料叠压在一起,然后经过几次热处理。首先是排粘过程;然后是在N2和H2的混合气氛中还原; CuO转变为内电极层;最后一步烧结过程在氮气中完成。

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