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片式多层陶瓷电容器介绍 片式多层瓷介电容器(mlcc)---简称片式电容器,是由印好电极(内电极)的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来,经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片,再在芯片的两端封上金属层(外电极),从而形成一个类似独石的结构体,故也叫独石电容器。 片式多层陶瓷电容器的特点 1.等效串联电阻(ESR)小,阻抗(Z)低 2.额定纹波电流大 3.品种、规格齐全 4.尺寸小(耐压10V) 片式多层陶瓷电容器功能 电容器因为具有“隔直通交”的特性,同时它是一个储能的元件,因此在电路中常有功用有以下几个方面: 1、 储能交换这是电容器最基本的功用,主要是通过它的充放电过程来产生和施放一个电能。这主要是以大容量的Ⅱ类电容器为主,在某些情况下甚至可以代替小型铝电解电容器和钽电解电容。 2、 隔直通交(旁路与耦合)由于电容器并非是一个导通体,它是通过交流的有规律的转向而体现出两端带电的现象,因此,在电路中它可以同其它元件并联,使交流通过,而直流被阻隔下来,起到旁路的作用。 在交流电路中,电容器跟随输入信号的极性变化而进行充放电,从而使连接电容器两端的电路表现导通的状态,起到耦合的作用。 一般说来,与放大器或运放输入端相联电容器的为耦合电容器;与放大器或运放发射极相联的电容器为旁路电容器。两者均以Ⅱ类电容器为主,特别是0.1uf的电容居多。 3、 鉴频滤波在交流电路中,对于一个多频率混合的信号,我们可以用电容器将其部分分开,一般来说,我们可以使用一个合理电容量的电容器将大部分的低频信号过滤掉。这主要以高频或超高频电容器为主。 4、 浪涌电压的抑制由于电容器是一个储能元件,因此,在电路中,它可以去除那些短暂的浪涌脉冲信号,也可以吸收电路中电压起伏不定所产生的多余的能量。滤波主要以高频产品为主。 片式多层陶瓷电容器的生产工艺 片式多层陶瓷电容器的核心技术 1.材料技术(陶瓷粉料的制备) 现在MLCC用陶瓷粉料主要分为三大类(Y5V、X7R和COG)。其中X7R材料是各国竞争最激烈的规格,也是市场需求、电子整机用量最大的品种之一,其制造原理是基于纳米级的钛酸钡陶瓷料(BatiO3)改性。日本厂家(如村田muRata)根据大容量(10μF以上)的需求,在D50为100纳米的湿法BaTiO3基础上添加稀土金属氧化物改性,制造成高可靠性的X7R陶瓷粉料,最终制作出10μF-100μF小尺寸(如0402、0201等)MLCC。国内厂家则在D50为300-500纳米的BaTiO3基础上添加稀土金属氧化物改性制作X7R陶瓷粉料,跟国外先进粉体技术还有一段差距。 2.叠层印刷技术(多层介质薄膜叠层印刷) 如何在0805、0603、0402等小尺寸基础上制造更高电容值的MLCC一直是MLCC业界的重要课题之一,近几年随着材料、工艺和设备水平的不断改进提高,日本公司已在2μm的薄膜介质上叠1000层工艺实践,生产出单层介质厚度为1μm的100μFMLCC,它具有比国巨电容器更低的ESR值,工作温度更宽(-55℃-125℃)。代表国内MLCC制作最高水平的风华高科公司能够完成流延成3μm厚的薄膜介质,烧结成瓷后2μm厚介质的MLCC,与国外先进的叠层印刷技术还有一定差距。当然除了具备可以用于多层介质薄膜叠层印刷的粉料之外,设备的自动化程度、精度还有待提高。 3.共烧技术(陶瓷粉料和金属电极共烧) MLCC元件结构很简单,由陶瓷介质、内电极金属层和外电极三层金属层构成。MLCC是由多层陶瓷介质印刷内电极浆料,叠合共烧而成。为此,不可避免地要解决不同收缩率的陶瓷介质和内电极金属如何在高温烧成后不会分层、开裂,即陶瓷粉料和金属电极共烧问题。共烧技术就是解决这一难题的关键技术,掌握好的共烧技术可以生产出更薄介质(2μm以下)、更高层数(1000层以上)的MLCC。当前日本公司在MLCC烧结专用设备技术方面领先于其它各国,不仅有各式氮气氛窑炉(钟罩炉和隧道炉),而且在设备自动化、精度方面有明显的优势。 片式多层陶瓷电容器的优点 1.由于使用多层介质叠加的结构,高频时电感非常低,具有非常低的等效串联电阻,因此可以使用在高频和甚高频电路滤波无对手。 2.无极性,可以使用在存在非常高的纹波电路或交流电路。 3.使用在低阻抗电路不需要大幅度降额。 4.击穿时不燃烧爆炸,安全性高。 片式多层陶瓷电容器的应用领域 MLCC可适用于各种电路,如振荡电路、定时或延时电路、耦合电路、去耦电路、平滤滤波电路、抑制高频噪声电路、旁路等。近年来还在DC/DC变换器电路、电荷泵变换器电路中得到了极其广泛的应用。这些电源电路中的工作频率已提高到1~3MHz,在这个频率范围内MLCC有极好的性能,它不仅减小了能量损耗、纹波电压,提高了转换频率,并且体积小,成本低(取代了钽电解),这对便携产品具有重要意义。 片式多层陶瓷电容器的发展方向 1.为了适应便携式通信工具的需求,片式多层电容器也正在向低压大容量、超小超薄的方向发展。 2.为了适应某些电子整机和电子设备向大功率高耐压的方向发展(军用通信设备居多),高耐压大电流、大功率、超高Q值低ESR型的中高压片式电容器也是目前的一个重要的发展方向。 3.为了适应线路高度集成化的要求,多功能复合片式电容器(LTCC)正成为技术研究热点。 华强芯城有各大国际品牌的陶瓷电容,自营现货,欢迎登陆华强芯城查看与下载相关产品资料。 华强芯城陶瓷电容查看:http://www.hqchip.com/promote_398_1.html |
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