Nella nostra vita quotidiana, vari prodotti elettronici hanno portato grande comodità alla nostra vita, lavoro e studio. I prodotti elettronici sono composti da molti piccoli componenti elettronici e i condensatori sono uno dei componenti elettronici più utilizzati. Esistono molti tipi di condensatori e svolgono ruoli diversi nella flangia ceramica nel circuito. Ad esempio, vengono utilizzati nei circuiti di alimentazione per realizzare le funzioni di bypass, disaccoppiamento, filtraggio e accumulo di energia; Se utilizzati nei circuiti del segnale, completano principalmente le funzioni di accoppiamento, oscillazione/sincronizzazione e costante di tempo. I condensatori in ceramica, come suggerisce il nome, sono condensatori i cui materiali dielettrici sono ceramici. Oltre a questi materiali dielettrici, ci sono altri materiali dielettrici inorganici (come vetro, mica, ecc.), Materiali dielettrici organici (come polipropilene, poliparafenilene, ecc.). etilenglicole DiFORMATE, ecc.). Rispetto ad altri condensatori, i condensatori in ceramica generale hanno i vantaggi di temperatura operativa più elevata, grande capacità specifica, buona resistenza all'umidità, bassa perdita dielettrica e coefficiente di temperatura di capacità può essere selezionato in una vasta gamma, quindi sono ampiamente utilizzati nei circuiti elettronici. . 1. Capacità in ceramica a semiconduttore I condensatori in ceramica a semiconduttore sono divisi in due tipi: tipo di strato limite di superficie e grano. Di solito hanno una grande capacità, piccole dimensioni e zirconia in ceramica un ampio intervallo di temperatura operativa. Sono adatti per filtraggio, bypass, accoppiamento e altri circuiti. I condensatori in ceramica a semiconduttore sono una sorta di condensatori miniaturizzati, ovvero i condensatori ottengono una capacità più grande possibile in un volume più piccolo possibile, che è anche una delle tendenze nello sviluppo dei condensatori. Per la separazione dei componenti del condensatore, ci sono due modi di base per miniaturizzare: ① rendere la costante dielettrica del materiale dielettrico il più alto possibile; ② Rendi lo spessore dello strato dielettrico il più sottile possibile. Tra i materiali ceramici, la ceramica ferroelettrica ha una costante dielettrica elevata e sono generalmente utilizzate per preparare condensatori in ceramica. La ceramica ferroelettrica comune sono per lo più strutture di tipo perovskite, come la ceramica del bario in titana e le loro soluzioni solide, nonché il tipo di bronzo di tungsteno, contenenti strutture come composti a strati di bismuto e tipo di pirochlore. Tuttavia, quando si preparano normali condensatori ceramici ferroelettrici con ceramica ferroelettrica, è difficile rendere molto sottile il dielettrico ceramico. Prima di tutto, a causa della bassa resistenza della ceramica ferroelettrica, è facile da rompere quando è sottile, il che è difficile eseguire operazioni di produzione reali. In secondo luogo, quando il mezzo ceramico è molto sottile, è facile causare vari difetti strutturali e il processo di produzione è molto difficile.
Condensatori in ceramica a semiconduttore (1) Capacità in ceramica di tipo superficiale
Capacità ceramica a semiconduttore di tipo superficiale significa che il corpo ceramico è stato semiconduttore, quindi la sua superficie viene ri-ossidata per formare uno strato dielettrico molto sottile, e quindi gli elettrodi a perni ceramici di zirconia vengono sparati su entrambi i lati del ceramico per formare un condensatore.
Di solito, un sottile strato isolante formato sulla superficie della ceramica a semiconduttore come BAIO3 è usato come strato dielettrico e la stessa ceramica a semiconduttore può essere considerata un circuito in serie di dielettrici. Lo spessore dello strato superficiale isolante del condensatore ceramico dello strato superficiale varia da 0,01 a 100 μm in base ai diversi metodi di formazione. Ciò non solo utilizza l'alta costante dielettrica della ceramica ferroelettrica, ma riduce anche efficacemente lo spessore dello strato dielettrico, che è una soluzione efficace per preparare i condensatori ceramici di micro-miniatura.
(2) Capacità ceramiche a strato limite di grano
Tipo di limite di grano I condensatori in ceramica a semiconduttore formano uno strato isolante lungo i confini del grano del corpo ceramico semiconduttore, quindi si infiltrano elettrodi su entrambi i lati della lenzuola ceramica, formando così più serie e reti di capitatore parallele. Di solito, gli ossidi metallici appropriati (come CUO o Cu2o, MnO2, Bi2O3, TL2O3, ecc.) Sono rivestiti sulla superficie della ceramica a semiconduttore BATIO3 con adeguato sviluppo del grano e il trattamento termico viene effettuato in condizioni di ossidamento a una temperatura adeguata. L'ossido formerà una fase eutettica con Batio3, rapidamente diffusa e penetrerà all'interno della ceramica lungo i pori aperti e i confini del grano e forma uno strato isolante solido sottile sui confini del grano. Questo sottile strato isolante a soluzione solida ha un'alta resistività (fino a 1012-1013 Ω · cm). Sebbene l'interno della grana ceramica sia in ceramica di allumina ancora un semiconduttore, l'intero corpo ceramico si comporta come un mezzo isolante con una costante dielettrica elevata. I condensatori fatti di questo tipo di porcellana sono chiamati condensatori in ceramica a strato limite di grano o condensatori BL in breve.
2. condensatori in ceramica ad alta tensione
Con il rapido sviluppo dell'industria elettronica, il blocco ceramico di zirconia è urgente sviluppare condensatori in ceramica ad alta tensione con alta tensione di rottura, bassa perdita, dimensioni ridotte e alta affidabilità. La funzione tipica dei condensatori ceramici ad alta tensione è di eliminare l'interferenza ad alta frequenza. Spruzzatura elettrostatica e altre apparecchiature elettromeccaniche che richiedono alta tensione e alta frequenza.
Di solito, una ceramica costante dielettrica elevata viene estrusa in un tubo rotondo, disco o disco come mezzo, rivestito con un film in metallo (di solito argento) e sinterizzato ad alta temperatura per formare elettrodi, vengono utilizzati i cavi in acciaio rivestito di rame in cina La superficie è rivestita con smalto protettivo o incapsulata con resina epossidica. Tra questi, i materiali ceramici a base di titanato di bario presentano i vantaggi dell'alto coefficiente dielettrico e delle buone caratteristiche di tensione di resistenza CA, ma hanno anche svantaggi come aumenti del tasso di variazione della capacità con diminuzione della temperatura media e della resistenza all'isolamento; I cristalli di titanati di stronzio sono cristalli cubici a temperatura ambiente La struttura perovskite è un corpo paraelettrico senza polarizzazione spontanea. In elevato tensione, il coefficiente dielettrico di materiali ceramici a base di titanato di stronzio cambia poco e la perdita dielettrica e il tasso di variazione della capacità sono piccoli. Questi vantaggi lo rendono un mezzo per condensatori ad alta tensione. Molto benefico.
Condensatori in ceramica ad alta tensione
3. condensatori in ceramica a chip multistrato
I condensatori in ceramica a chip multistrato, noti anche come MLCC (condensatori ceramici a più livelli), sono il tipo di componenti chip più utilizzati. Si chiama anche condensatore monolitico di chip. Ha una barra in ceramica di allumina le caratteristiche di dimensioni ridotte, volume elevato e alta precisione. Può essere montato su circuiti stampati e substrati ibridi integrati per ridurre efficacemente le informazioni elettroniche. Il volume e il peso del prodotto finale migliorano l'affidabilità del prodotto.
Struttura di MLCC
MLCC può svolgere il ruolo di memorizzazione della carica, bloccare la DC, filtrare, distinguere le diverse frequenze e i circuiti di sintonia nei circuiti elettronici. In alimentatori di commutazione ad alta frequenza, alimentatori per la rete di computer e apparecchiature di comunicazione mobile, può parzialmente sostituire i condensatori di film organici e i condensatori elettrolitici e migliorare notevolmente le prestazioni di filtraggio e le prestazioni anti-interferenza delle alimentatori di commutazione ad alta frequenza, consolando con il concorrente con gli alimentatori di commutazione ad alta frequenza, concorrendosi con il concorrente con il trasferimento di commutazione ad alta frequenza. miniaturizzazione e peso leggero dell'industria IT. , direzione di sviluppo multifunzionale ad alte prestazioni.
Tre principali tendenze di sviluppo di MLCC:
(1) miniaturizzazione
Per prodotti elettronici tascabili come videocamere e telefoni cellulari, sono necessari prodotti MLCC più miniaturizzati. D'altra parte, a causa dell'avanzamento di elettrodi stampati di precisione e processi di laminazione, anche i prodotti MLCC ultra-piccoli sono diventati gradualmente disponibili e applicati.
(2) Riduzione dei costi
Poiché gli MLCC tradizionali utilizzano costosi elettrodi di palladio o elettrodi in lega d'argento, il 70% dei loro costi di produzione è occupato da materiali elettrodi. La nuova generazione di MLCC, compresi MLCC ad alta tensione, utilizza materiali metallici come nichel e rame come elettrodi, il che riduce notevolmente il costo degli MLCC. Costo, ma l'elettrodo interno metallico deve essere sinterizzato a una pressione parziale di ossigeno inferiore per garantire la conduttività del materiale dell'elettrodo e una pressione parziale di ossigeno troppo bassa porterà la tendenza semiconduttore del materiale ceramico dielettrico, che non è favorevole isolamento e affidabilità.
(3) grande capacità e alta frequenza
Da un lato, con l'unità a bassa tensione e il basso consumo di energia di dispositivi a semiconduttore, la tensione operativa dei circuiti integrati è stata ridotta da 5 V a 3V e 1,5 V; D'altra parte, la miniaturizzazione di alimentatori richiede prodotti per piccoli e grandi condensatori per sostituire il grosso condensatore di elettrolisi in alluminio. Al fine di soddisfare lo sviluppo e l'applicazione di tali MLCC in ceramica a bassa tensione e in allumina, in termini di materiali, materiali ad alta dielettrica di tipo rilassato con permittività relativa 1-2 volte superiore a BATiO3.
Il rapido sviluppo del settore della comunicazione ha requisiti di frequenza sempre più elevati per i componenti, che possono sostituire i condensatori del film in alcune applicazioni ad alta frequenza. Allo stato attuale, i prodotti MLCC ad alta frequenza e ad alta frequenza altissima hanno ancora un certo divario rispetto ai paesi stranieri. Il motivo principale è la mancanza di ricerca e sviluppo delle materie prime di base e delle loro formulazioni.
