陶瓷電(diàn)容器
时(shí)間(jiān)：2022-09-28
閱读(dú)：
陶瓷電(diàn)容器（ceramic capacitor；ceramic condenser ）又称为(wèi)瓷介電(diàn)容器或(huò)獨石(dàn)電(diàn)容器。顧名(míng)思義，瓷介電(diàn)容器就(jiù)是(shì)介質(zhì)材料为(wèi)陶瓷的(de)電(diàn)容器。根(gēn)據(jù)陶瓷材料的(de)不(bù)同(tóng)，可(kě)以(yǐ)分(fēn)为(wèi)低(dī)頻陶瓷電(diàn)容器和(hé)高(gāo)頻陶瓷電(diàn)容器两(liǎng)類(lèi)。按結構形式分(fēn)類(lèi)，又可(kě)分(fēn)为(wèi)圆片(piàn)狀電(diàn)容器、管(guǎn)狀電(diàn)容器、矩形電(diàn)容器、片(piàn)狀電(diàn)容器、穿心(xīn)電(diàn)容器等多(duō)種(zhǒng)。它(tā)的(de)外(wài)形以(yǐ)片(piàn)式居(jū)多(duō)，也(yě)有(yǒu)管(guǎn)形、圆形等形狀。
陶瓷電(diàn)容器是(shì)以(yǐ)陶瓷材料为(wèi)介質(zhì)的(de)電(diàn)容器的(de)总称。其(qí)品種(zhǒng)繁多(duō)，外(wài)形尺(chǐ)寸(cùn)相差甚大(dà)。按使用(yòng)電(diàn)壓可(kě)分(fēn)为(wèi)高(gāo)壓，中(zhōng)壓和(hé)低(dī)壓陶瓷電(diàn)容器。按温(wēn)度(dù)系(xì)數，介電(diàn)常數不(bù)同(tóng)可(kě)分(fēn)为(wèi)負温(wēn)度(dù)系(xì)數、正(zhèng)温(wēn)度(dù)系(xì)數、零(líng)温(wēn)度(dù)系(xì)數、高(gāo)介電(diàn)常數、低(dī)介電(diàn)常數等。此(cǐ)外(wài)，還(huán)有(yǒu)I型、II型、III型的(de)分(fēn)類(lèi)方(fāng)法(fǎ)。一(yī)般陶瓷電(diàn)容器和(hé)其(qí)他(tā)電(diàn)容器相比，具有(yǒu)使用(yòng)温(wēn)度(dù)較高(gāo)，比容量(liàng)大(dà)，耐潮(cháo)湿性(xìng)好(hǎo)，介質(zhì)損耗較小，電(diàn)容温(wēn)度(dù)系(xì)數可(kě)在(zài)大(dà)範圍内選擇等優點(diǎn)。廣泛用(yòng)于(yú)電(diàn)子電(diàn)路(lù)中(zhōng)，用(yòng)量(liàng)十(shí)分(fēn)可(kě)觀。
陶瓷電(diàn)容器種(zhǒng)類(lèi)
一(yī)、半導體(tǐ)陶瓷電(diàn)容器
（1）、表(biǎo)面(miàn)层(céng)陶瓷電(diàn)容器 電(diàn)容器的(de)微小型化(huà)，即電(diàn)容器在(zài)盡可(kě)能(néng)小的(de)體(tǐ)積内獲得盡可(kě)能(néng)大(dà)的(de)容量(liàng)，这(zhè)是(shì)電(diàn)容器發(fà)展(zhǎn)的(de)趨向(xiàng)之(zhī)一(yī)。对(duì)于(yú)分(fēn)離電(diàn)容器組件(jiàn)来(lái)说(shuō)，微小型化(huà)的(de)基本(běn)途徑有(yǒu)两(liǎng)个(gè)：①使介質(zhì)材料的(de)介電(diàn)常數盡可(kě)能(néng)提(tí)高(gāo)；②使介質(zhì)层(céng)的(de)厚度(dù)盡可(kě)能(néng)減薄。在(zài)陶瓷材料中(zhōng)，铁(tiě)電(diàn)陶瓷的(de)介電(diàn)常數很高(gāo)，但是(shì)用(yòng)铁(tiě)電(diàn)陶瓷制造普通(tòng)铁(tiě)電(diàn)陶瓷電(diàn)容器时(shí)，陶瓷介質(zhì)很難做得很薄。首先是(shì)由(yóu)于(yú)铁(tiě)電(diàn)陶瓷的(de)強(qiáng)度(dù)低(dī)，較薄时(shí)容易碎裂，難于(yú)進(jìn)行實(shí)際生(shēng)産操作(zuò)，其(qí)次(cì)，陶瓷介質(zhì)很薄时(shí)易于(yú)造成(chéng)各(gè)種(zhǒng)各(gè)樣(yàng)的(de)組織缺陷，生(shēng)産工藝難度(dù)很大(dà)。
表(biǎo)面(miàn)层(céng)陶瓷電(diàn)容器是(shì)用(yòng)钛酸(suān)鋇等半導體(tǐ)陶瓷的(de)表(biǎo)面(miàn)上(shàng)形成(chéng)的(de)很薄的(de)绝緣层(céng)作(zuò)为(wèi)介質(zhì)层(céng)，而(ér)半導體(tǐ)陶瓷本(běn)身可(kě)視为(wèi)電(diàn)介質(zhì)的(de)串聯回(huí)路(lù)。表(biǎo)面(miàn)层(céng)陶瓷電(diàn)容器的(de)绝緣性(xìng)表(biǎo)面(miàn)层(céng)厚度(dù)，視形成(chéng)方(fāng)式和(hé)条(tiáo)件(jiàn)不(bù)同(tóng)，波(bō)動(dòng)于(yú)0.01～100μm之(zhī)間(jiān)。这(zhè)樣(yàng)既利用(yòng)了(le)铁(tiě)電(diàn)陶瓷的(de)很高(gāo)的(de)介電(diàn)常數，又有(yǒu)效地(dì)減薄了(le)介質(zhì)层(céng)厚度(dù)，是(shì)制備微小型陶瓷電(diàn)容器一(yī)个(gè)行之(zhī)有(yǒu)效的(de)方(fāng)案(àn)。
下(xià)图(tú)（a）为(wèi)表(biǎo)面(miàn)层(céng)陶瓷電(diàn)容器的(de)一(yī)般結構，（b）为(wèi)其(qí)等效電(diàn)路(lù)。在(zài)半導體(tǐ)陶瓷表(biǎo)面(miàn)形成(chéng)表(biǎo)面(miàn)介質(zhì)层(céng)的(de)方(fāng)法(fǎ)很多(duō)，这(zhè)里(lǐ)僅作(zuò)簡單介紹。在(zài)BaTiO3導體(tǐ)陶瓷的(de)两(liǎng)个(gè)平行平面(miàn)上(shàng)燒滲银(yín)電(diàn)极(jí)，银(yín)電(diàn)极(jí)和(hé)半導體(tǐ)陶瓷的(de)接觸介面(miàn)就(jiù)会(huì)形成(chéng)极(jí)薄的(de)阻挡层(céng)。由(yóu)于(yú)Ag是(shì)一(yī)種(zhǒng)電(diàn)子逸出(chū)功較大(dà)的(de)金(jīn)屬，所(suǒ)以(yǐ)在(zài)電(diàn)场作(zuò)用(yòng)下(xià)，BaTiO3導體(tǐ)陶瓷与Ag電(diàn)极(jí)的(de)接觸介面(miàn)上(shàng)就(jiù)会(huì)出(chū)現(xiàn)缺乏電(diàn)子的(de)阻挡层(céng)，而(ér)阻挡层(céng)本(běn)身存在(zài)着空(kōng)間(jiān)電(diàn)荷极(jí)化(huà)，即介面(miàn)极(jí)化(huà)。这(zhè)樣(yàng)半導體(tǐ)陶瓷与Ag電(diàn)极(jí)之(zhī)間(jiān)的(de)这(zhè)種(zhǒng)阻挡层(céng)就(jiù)構成(chéng)了(le)實(shí)際上(shàng)的(de)介質(zhì)层(céng)。
这(zhè)種(zhǒng)電(diàn)容器瓷件(jiàn)，先在(zài)大(dà)气(qì)气(qì)氛中(zhōng)燒成(chéng)，然後(hòu)在(zài)還(huán)原气(qì)氛中(zhōng)強(qiáng)制還(huán)原半導化(huà)，再在(zài)氧化(huà)气(qì)氛中(zhōng)把(bǎ)表(biǎo)面(miàn)层(céng)重新(xīn)氧化(huà)成(chéng)绝緣性(xìng)的(de)介質(zhì)层(céng)。再氧化(huà)层(céng)的(de)厚度(dù)應(yìng)控制适當。若氧化(huà)膜太薄，電(diàn)极(jí)和(hé)陶瓷間(jiān)仍可(kě)呈現(xiàn)pn結的(de)整流特(tè)性(xìng)，绝緣電(diàn)阻和(hé)耐電(diàn)強(qiáng)度(dù)都得不(bù)到(dào)改善。随着厚度(dù)的(de)逐漸增加，pn結的(de)整流特(tè)性(xìng)消失，绝緣電(diàn)阻提(tí)高(gāo)，对(duì)直(zhí)流偏壓的(de)依存性(xìng)降低(dī)。但是(shì)，再氧化(huà)的(de)时(shí)間(jiān)不(bù)宜过(guò)长(cháng)，否則可(kě)能(néng)導致(zhì)陶瓷内部(bù)重新(xīn)再氧化(huà)而(ér)使電(diàn)容器的(de)容量(liàng)降低(dī)。還(huán)原處(chù)理的(de)温(wēn)度(dù)为(wèi)800～1200℃，再氧化(huà)處(chù)理的(de)温(wēn)度(dù)为(wèi)500～900℃。經(jīng)還(huán)原處(chù)理後(hòu)的(de)陶瓷材料，绝緣電(diàn)阻率可(kě)降至(zhì)10～103Ω·cm，表(biǎo)面(miàn)层(céng)的(de)電(diàn)阻率低(dī)于(yú)内部(bù)瓷體(tǐ)的(de)電(diàn)阻率；薄瓷片(piàn)的(de)電(diàn)阻率，一(yī)般比處(chù)理条(tiáo)件(jiàn)相同(tóng)的(de)較厚瓷體(tǐ)的(de)電(diàn)阻率低(dī)一(yī)些。由(yóu)于(yú)再氧化(huà)處(chù)理形成(chéng)的(de)表(biǎo)面(miàn)绝緣性(xìng)介質(zhì)层(céng)的(de)厚度(dù)比較薄，所(suǒ)以(yǐ)盡管(guǎn)其(qí)介電(diàn)常數不(bù)一(yī)定(dìng)很高(gāo)，但是(shì)經(jīng)還(huán)原再氧化(huà)處(chù)理後(hòu)，該表(biǎo)面(miàn)层(céng)半導體(tǐ)陶瓷電(diàn)容器的(de)單位面(miàn)積容量(liàng)仍可(kě)达(dá)0.05～0.06μF/cm2。
（2）晶界层(céng)陶瓷電(diàn)容器 晶粒(lì)發(fà)育比較充分(fēn)的(de)BaTiO3半導體(tǐ)陶瓷的(de)表(biǎo)面(miàn)上(shàng)，塗覆适當的(de)金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)（例如(rú)CuO或(huò)Cu2O、MnO2、Bi2O3、Tl2O3等），在(zài)适當温(wēn)度(dù)下(xià)，于(yú)氧化(huà)条(tiáo)件(jiàn)下(xià)進(jìn)行热(rè)處(chù)理，塗覆的(de)氧化(huà)物(wù)将与BaTiO3形成(chéng)低(dī)共(gòng)溶液相，沿開(kāi)口(kǒu)气(qì)孔和(hé)晶界迅速擴散滲透到(dào)陶瓷内部(bù)，在(zài)晶界上(shàng)形成(chéng)一(yī)层(céng)薄薄的(de)固溶體(tǐ)绝緣层(céng)。这(zhè)種(zhǒng)薄薄的(de)固溶體(tǐ)绝緣层(céng)的(de)電(diàn)阻率很高(gāo)（可(kě)达(dá)1012～1013Ω·cm），盡管(guǎn)陶瓷的(de)晶粒(lì)内部(bù)仍为(wèi)半導體(tǐ)，但是(shì)整个(gè)陶瓷體(tǐ)表(biǎo)現(xiàn)为(wèi)顯介電(diàn)常數高(gāo)达(dá)2×104到(dào)8×104的(de)绝緣體(tǐ)介質(zhì)。用(yòng)这(zhè)種(zhǒng)瓷制備的(de)電(diàn)容器称为(wèi)晶界层(céng)陶瓷電(diàn)容器（boundarg layer ceramic capacitor），簡称BL電(diàn)容器。
二、高(gāo)壓陶瓷電(diàn)容器
（一(yī)）、概述
随着電(diàn)子工业的(de)高(gāo)速發(fà)展(zhǎn)，迫切(qiè)要(yào)求開(kāi)發(fà)擊穿電(diàn)壓高(gāo)、損耗小、體(tǐ)積小、可(kě)靠性(xìng)高(gāo)的(de)高(gāo)壓陶瓷電(diàn)容器。近20多(duō)年(nián)来(lái)，國(guó)内外(wài)研制成(chéng)功的(de)高(gāo)壓陶瓷電(diàn)容器已經(jīng)廣泛應(yìng)用(yòng)于(yú)電(diàn)力系(xì)統、激光(guāng)電(diàn)源、磁带(dài)录(lù)像機(jī)、彩電(diàn)、電(diàn)子顯微鏡(jìng)、复印機(jī)、辦(bàn)公自(zì)動(dòng)化(huà)設備、宇航、導彈、航海(hǎi)等方(fāng)面(miàn)。
高(gāo)壓陶瓷電(diàn)容器的(de)瓷料主(zhǔ)要(yào)有(yǒu)钛酸(suān)鋇基和(hé)钛酸(suān)锶基两(liǎng)大(dà)類(lèi)。钛酸(suān)鋇基陶瓷材料具有(yǒu)介電(diàn)系(xì)數高(gāo)、交流耐壓特(tè)性(xìng)較好(hǎo)的(de)優點(diǎn)，但也(yě)有(yǒu)電(diàn)容變(biàn)化(huà)率随介質(zhì)温(wēn)度(dù)升高(gāo)、绝緣電(diàn)阻下(xià)降等缺點(diǎn)。钛酸(suān)锶晶體(tǐ)的(de)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)为(wèi)-250℃，在(zài)常温(wēn)下(xià)为(wèi)立方(fāng)晶系(xì)鈣钛礦結構，是(shì)順電(diàn)體(tǐ)，不(bù)存在(zài)自(zì)發(fà)极(jí)化(huà)現(xiàn)象(xiàng)，在(zài)高(gāo)電(diàn)壓下(xià)钛酸(suān)锶基陶瓷材料的(de)介電(diàn)系(xì)數變(biàn)化(huà)小，tgδ及(jí)電(diàn)容變(biàn)化(huà)率小，这(zhè)些優點(diǎn)使其(qí)作(zuò)为(wèi)高(gāo)壓電(diàn)容器介質(zhì)是(shì)十(shí)分(fēn)有(yǒu)利的(de)。
（二）、制造工藝要(yào)點(diǎn)
（1）、原料要(yào)精選
影響高(gāo)壓陶瓷電(diàn)容器質(zhì)量(liàng)的(de)因(yīn)素，除瓷料組成(chéng)外(wài)，優化(huà)工藝制造、嚴格工藝条(tiáo)件(jiàn)是(shì)非(fēi)常重要(yào)的(de)。因(yīn)此(cǐ)，对(duì)原料既要(yào)考慮成(chéng)本(běn)又要(yào)注意(yì)純度(dù)，選擇工业純原料时(shí)，必須注意(yì)原料的(de)适用(yòng)性(xìng)。
（2）、熔块(kuài)的(de)制備
熔块(kuài)的(de)制備質(zhì)量(liàng)对(duì)瓷料的(de)球磨细(xì)度(dù)和(hé)燒成(chéng)有(yǒu)很大(dà)的(de)影響，如(rú)熔块(kuài)合成(chéng)温(wēn)度(dù)偏低(dī)，則合成(chéng)不(bù)充分(fēn)。对(duì)後(hòu)續工藝不(bù)利。如(rú)合成(chéng)料中(zhōng)殘存Ca2+，会(huì)阻礙軋膜工藝的(de)進(jìn)行：如(rú)合成(chéng)温(wēn)度(dù)偏高(gāo)，使熔块(kuài)过(guò)硬(yìng)，会(huì)影響球磨效率：研磨介質(zhì)的(de)雜質(zhì)引入(rù)，会(huì)降低(dī)粉料活性(xìng)，導致(zhì)瓷件(jiàn)燒成(chéng)温(wēn)度(dù)提(tí)高(gāo)。
（3）、成(chéng)型工藝
成(chéng)型时(shí)要(yào)防止厚度(dù)方(fāng)向(xiàng)壓力不(bù)均，坯體(tǐ)閉口(kǒu)气(qì)孔过(guò)多(duō)，若有(yǒu)較大(dà)气(qì)孔或(huò)层(céng)裂産生(shēng)，会(huì)影響瓷體(tǐ)的(de)抗電(diàn)強(qiáng)度(dù)。
（4）、燒成(chéng)工藝
應(yìng)嚴格控制燒成(chéng)制度(dù)，采取(qǔ)性(xìng)能(néng)優良的(de)控温(wēn)設備及(jí)導热(rè)性(xìng)良好(hǎo)的(de)窯具。
（5）包(bāo)封(fēng)
包(bāo)封(fēng)料的(de)選擇、包(bāo)封(fēng)工藝的(de)控制以(yǐ)及(jí)瓷件(jiàn)表(biǎo)面(miàn)的(de)清(qīng)潔處(chù)理等对(duì)電(diàn)容器的(de)特(tè)性(xìng)影響很大(dà)。岡此(cǐ)，必須選擇抗潮(cháo)性(xìng)好(hǎo)，与瓷體(tǐ)表(biǎo)面(miàn)密切(qiè)結合的(de)、抗電(diàn)強(qiáng)度(dù)高(gāo)的(de)包(bāo)封(fēng)料。目前，大(dà)多(duō)選擇环(huán)氧樹(shù)脂，少(shǎo)數産品也(yě)有(yǒu)選用(yòng)酚醛脂進(jìn)行包(bāo)封(fēng)的(de)。還(huán)有(yǒu)采取(qǔ)先绝緣漆塗覆，再用(yòng)酚醛樹(shù)脂包(bāo)封(fēng)方(fāng)法(fǎ)的(de)，这(zhè)对(duì)降低(dī)成(chéng)本(běn)有(yǒu)一(yī)定(dìng)意(yì)義。大(dà)規模生(shēng)産線(xiàn)上(shàng)多(duō)采用(yòng)粉末(mò)包(bāo)封(fēng)技術(shù)。为(wèi)提(tí)高(gāo)陶瓷電(diàn)容器的(de)擊穿電(diàn)壓，在(zài)電(diàn)极(jí)与介質(zhì)表(biǎo)面(miàn)交界邊(biān)緣四(sì)周塗覆一(yī)层(céng)玻璃釉，可(kě)有(yǒu)效地(dì)提(tí)高(gāo)電(diàn)視機(jī)等高(gāo)壓電(diàn)路(lù)中(zhōng)使用(yòng)的(de)陶瓷電(diàn)容器的(de)耐壓和(hé)高(gāo)温(wēn)負荷性(xìng)能(néng)，如(rú)塗有(yǒu)一(yī)種(zhǒng)硼硅酸(suān)铅(qiān)玻璃釉，可(kě)使該電(diàn)容器在(zài)直(zhí)流電(diàn)场下(xià)的(de)；蕾穿電(diàn)壓提(tí)高(gāo)1.4倍；在(zài)交流電(diàn)场下(xià)的(de)擊穿電(diàn)壓提(tí)高(gāo)1.3倍。
三(sān)、多(duō)层(céng)陶瓷電(diàn)容器
多(duō)层(céng)陶瓷電(diàn)容器（Multilayer Ceramic Capacitor，MLCC）是(shì)片(piàn)式元(yuán)件(jiàn)中(zhōng)應(yìng)用(yòng)最(zuì)廣泛的(de)一(yī)類(lèi)，它(tā)是(shì)将内電(diàn)极(jí)材料与陶瓷坯體(tǐ)以(yǐ)多(duō)层(céng)交替並(bìng)聯叠合，並(bìng)共(gòng)燒成(chéng)一(yī)个(gè)整體(tǐ)，又称片(piàn)式獨石(dàn)電(diàn)容器，具有(yǒu)小尺(chǐ)寸(cùn)、高(gāo)比容、高(gāo)精度(dù)的(de)特(tè)點(diǎn)，可(kě)貼装于(yú)印制電(diàn)路(lù)闆（PCB）、混合集成(chéng)電(diàn)路(lù)（HIC）基片(piàn)，有(yǒu)效地(dì)縮小電(diàn)子信(xìn)息終(zhōng)端産品（尤其(qí)是(shì)便攜式産品）的(de)體(tǐ)積和(hé)重量(liàng)，提(tí)高(gāo)産品可(kě)靠性(xìng)。順應(yìng)了(le)IT産业小型化(huà)、輕(qīng)量(liàng)化(huà)、高(gāo)性(xìng)能(néng)、多(duō)功能(néng)的(de)發(fà)展(zhǎn)方(fāng)向(xiàng)，國(guó)家2010年(nián)遠(yuǎn)景目标綱要(yào)中(zhōng)明(míng)确提(tí)出(chū)将表(biǎo)面(miàn)貼装元(yuán)器件(jiàn)等新(xīn)型元(yuán)器件(jiàn)作(zuò)为(wèi)電(diàn)子工业的(de)發(fà)展(zhǎn)重點(diǎn)。它(tā)不(bù)僅封(fēng)装簡單、密封(fēng)性(xìng)好(hǎo)，而(ér)且能(néng)有(yǒu)效地(dì)隔離异(yì)性(xìng)電(diàn)极(jí)。MLCC在(zài)電(diàn)子線(xiàn)路(lù)中(zhōng)可(kě)以(yǐ)起(qǐ)到(dào)存儲電(diàn)荷、阻斷直(zhí)流、濾波(bō)、禍合、區(qū)分(fēn)不(bù)同(tóng)頻率及(jí)使電(diàn)路(lù)调諧等作(zuò)用(yòng)。在(zài)高(gāo)頻開(kāi)關(guān)電(diàn)源、計(jì)算機(jī)网絡電(diàn)源和(hé)移動(dòng)通(tòng)信(xìn)設備中(zhōng)可(kě)部(bù)分(fēn)取(qǔ)代有(yǒu)機(jī)薄膜電(diàn)容器和(hé)電(diàn)解(jiě)電(diàn)容器，並(bìng)大(dà)大(dà)提(tí)高(gāo)高(gāo)頻開(kāi)關(guān)電(diàn)源的(de)濾波(bō)性(xìng)能(néng)和(hé)抗干(gàn)扰性(xìng)能(néng)。
1、小型化(huà)
对(duì)于(yú)便攜式攝录(lù)機(jī)、手(shǒu)機(jī)等袖珍型電(diàn)子産品，需要(yào)更(gèng)加小型化(huà)的(de)MLCC産品。另(lìng)一(yī)方(fāng)面(miàn)，由(yóu)于(yú)精密印刷電(diàn)极(jí)和(hé)叠层(céng)工藝的(de)進(jìn)步，超小型MLCC産品也(yě)逐步面(miàn)世和(hé)取(qǔ)得應(yìng)用(yòng)。以(yǐ)日(rì)本(běn)矩形MLCC的(de)發(fà)展(zhǎn)为(wèi)例，外(wài)形尺(chǐ)寸(cùn)已經(jīng)從20世紀80年(nián)代前期(qī)的(de)3216減小到(dào)現(xiàn)在(zài)的(de)0603。國(guó)内企业生(shēng)産的(de)MLCC主(zhǔ)流産品是(shì)0603型，已突破了(le)0402型MLCC大(dà)規模生(shēng)産的(de)技術(shù)難關(guān)。0201型MLCC已研制出(chū)樣(yàng)品，産业化(huà)技術(shù)以(yǐ)及(jí)國(guó)内市(shì)场需求均處(chù)于(yú)發(fà)育成(chéng)熟階(jiē)段(duàn)，目前最(zuì)小的(de)020l型MLCC长(cháng)邊(biān)甚至(zhì)不(bù)到(dào)500 μm。
2、低(dī)成(chéng)本(běn)化(huà)——賤金(jīn)屬内電(diàn)极(jí)MLCC
傳統的(de)MLCC由(yóu)于(yú)采用(yòng)昂貴的(de)钯電(diàn)极(jí)或(huò)钯银(yín)合金(jīn)電(diàn)极(jí)，其(qí)制造成(chéng)本(běn)的(de)70%被電(diàn)极(jí)材料占去。包(bāo)括高(gāo)壓MLCC在(zài)内的(de)新(xīn)一(yī)代MLCC，采用(yòng)了(le)便宜的(de)賤金(jīn)屬材料鎳、铜(tóng)作(zuò)電(diàn)极(jí)，大(dà)大(dà)降低(dī)了(le)MLCC的(de)成(chéng)本(běn)。但是(shì)賤金(jīn)屬内電(diàn)极(jí)MLCC需要(yào)在(zài)較低(dī)的(de)氧分(fēn)壓下(xià)燒結以(yǐ)保證電(diàn)极(jí)材料的(de)導電(diàn)性(xìng)，而(ér)过(guò)低(dī)的(de)氧分(fēn)壓会(huì)带(dài)来(lái)介質(zhì)瓷料的(de)半導化(huà)傾向(xiàng)，不(bù)利于(yú)元(yuán)件(jiàn)的(de)绝緣性(xìng)和(hé)可(kě)靠性(xìng)。村(cūn)田(tián)制作(zuò)所(suǒ)先後(hòu)開(kāi)發(fà)出(chū)几種(zhǒng)抗還(huán)原瓷料，在(zài)還(huán)原气(qì)氛下(xià)燒結，制成(chéng)的(de)電(diàn)容器的(de)可(kě)靠性(xìng)可(kě)与原先使用(yòng)貴金(jīn)屬電(diàn)极(jí)的(de)電(diàn)容器相媲美(měi)，这(zhè)類(lèi)電(diàn)容器一(yī)面(miàn)世便很快(kuài)進(jìn)入(rù)市(shì)场。目前，賤金(jīn)屬化(huà)的(de)Y5V組别電(diàn)容器的(de)銷量(liàng)已占該組别MLCC的(de)一(yī)半左(zuǒ)右，另(lìng)外(wài)正(zhèng)在(zài)尋求擴大(dà)賤金(jīn)屬電(diàn)极(jí)在(zài)其(qí)他(tā)組别電(diàn)容器上(shàng)的(de)應(yìng)用(yòng)。
我(wǒ)國(guó)在(zài)这(zhè)方(fāng)面(miàn)也(yě)有(yǒu)顯著進(jìn)展(zhǎn)。清(qīng)華大(dà)學(xué)与元(yuán)器件(jiàn)廠(chǎng)商合作(zuò)用(yòng)化(huà)學(xué)方(fāng)法(fǎ)制備高(gāo)純钛酸(suān)鋇纳米(mǐ)粉（20～100 nm），通(tòng)过(guò)受主(zhǔ)摻雜和(hé)双(shuāng)稀土(tǔ)摻雜構建“核一(yī)殼(ké)”結構来(lái)提(tí)高(gāo)材料高(gāo)温(wēn)抗還(huán)原性(xìng)和(hé)實(shí)現(xiàn)温(wēn)度(dù)穩定(dìng)特(tè)性(xìng)，研制出(chū)一(yī)系(xì)列具有(yǒu)自(zì)主(zhǔ)知識産權的(de)温(wēn)度(dù)穩定(dìng)型高(gāo)性(xìng)能(néng)纳米(mǐ)/亞微米(mǐ)晶抗還(huán)原钛酸(suān)鋇瓷料，所(suǒ)研制的(de)材料配方(fāng)組成(chéng)、制備方(fāng)法(fǎ)具有(yǒu)獨創性(xìng)，材料综合性(xìng)能(néng)居(jū)國(guó)際領先水(shuǐ)平。其(qí)中(zhōng)高(gāo)性(xìng)能(néng)X7R（0302）賤金(jīn)屬内電(diàn)极(jí)MLCC瓷料室(shì)温(wēn)相对(duì)介電(diàn)常數高(gāo)达(dá)3 000，陶瓷晶粒(lì)尺(chǐ)寸(cùn)小于(yú)300 nm，容温(wēn)變(biàn)化(huà)率小于(yú)±12%，介電(diàn)損耗小于(yú)2.5×10-2，绝緣電(diàn)阻率約为(wèi)1013 Ω·cm。MLCC擊穿场強(qiáng)大(dà)于(yú)70 MV/m。已制備出(chū)超薄层(céng)賤金(jīn)屬内電(diàn)极(jí)MLCC産品，陶瓷介質(zhì)單层(céng)厚度(dù)約为(wèi)3 μm。
3、大(dà)容量(liàng)化(huà)、高(gāo)頻化(huà)
一(yī)方(fāng)面(miàn)，伴随半導體(tǐ)器件(jiàn)低(dī)壓驅動(dòng)和(hé)低(dī)功耗化(huà)，集成(chéng)電(diàn)路(lù)的(de)工作(zuò)電(diàn)壓已由(yóu)5 V降低(dī)到(dào)3 V和(hé)1.5 V；另(lìng)一(yī)方(fāng)面(miàn)，電(diàn)源小型化(huà)需要(yào)小型、大(dà)容量(liàng)産品以(yǐ)替代體(tǐ)積大(dà)的(de)鋁(lǚ)電(diàn)解(jiě)電(diàn)容器。为(wèi)了(le)滿足这(zhè)類(lèi)低(dī)壓大(dà)容量(liàng)MLCC的(de)開(kāi)發(fà)与應(yìng)用(yòng)，在(zài)材料方(fāng)面(miàn)，已開(kāi)發(fà)出(chū)相对(duì)介電(diàn)常數比BaTiO3高(gāo)1～2倍的(de)弛豫類(lèi)高(gāo)介材料。在(zài)開(kāi)發(fà)新(xīn)産品过(guò)程中(zhōng)，同(tóng)时(shí)發(fà)展(zhǎn)了(le)三(sān)種(zhǒng)關(guān)键技術(shù)，即制取(qǔ)超薄生(shēng)片(piàn)粉料分(fēn)散技術(shù)、改善生(shēng)片(piàn)成(chéng)膜技術(shù)和(hé)内電(diàn)极(jí)与陶瓷生(shēng)片(piàn)收(shōu)縮率相匹(pǐ)配技術(shù)。最(zuì)近日(rì)本(běn)的(de)松下(xià)電(diàn)子組件(jiàn)公司成(chéng)功研制出(chū)電(diàn)容量(liàng)最(zuì)大(dà)为(wèi)100μF，最(zuì)高(gāo)耐壓为(wèi)25 V的(de)大(dà)容量(liàng)MLCC，該産品可(kě)用(yòng)于(yú)液晶顯示器（LCD）的(de)電(diàn)源線(xiàn)路(lù)。
通(tòng)信(xìn)産业的(de)快(kuài)速發(fà)展(zhǎn)对(duì)元(yuán)器件(jiàn)的(de)頻率要(yào)求越来(lái)越高(gāo)。美(měi)國(guó)Vishay公司推出(chū)的(de)Cer—F系(xì)列MLCC的(de)高(gāo)頻特(tè)性(xìng)可(kě)以(yǐ)与薄膜電(diàn)容器相媲美(měi)，在(zài)高(gāo)頻段(duàn)的(de)某些應(yìng)用(yòng)中(zhōng)可(kě)以(yǐ)替代薄膜電(diàn)容器。而(ér)我(wǒ)國(guó)高(gāo)頻、超高(gāo)頻MLCC産品与國(guó)外(wài)仍有(yǒu)一(yī)定(dìng)的(de)差距，主(zhǔ)要(yào)原因(yīn)是(shì)缺乏基础原料及(jí)其(qí)配方(fāng)的(de)研發(fà)力度(dù)。随着技術(shù)不(bù)斷更(gèng)新(xīn)，現(xiàn)已不(bù)斷湧現(xiàn)出(chū)了(le)低(dī)失真率和(hé)沖擊噪聲小的(de)産品、高(gāo)頻宽(kuān)温(wēn)长(cháng)壽命産品、高(gāo)安全(quán)性(xìng)産品以(yǐ)及(jí)高(gāo)可(kě)靠低(dī)成(chéng)本(běn)産品。
陶瓷電(diàn)容器是(shì)以(yǐ)陶瓷材料为(wèi)介質(zhì)的(de)電(diàn)容器的(de)总称。其(qí)品種(zhǒng)繁多(duō)，外(wài)形尺(chǐ)寸(cùn)相差甚大(dà)。按使用(yòng)電(diàn)壓可(kě)分(fēn)为(wèi)高(gāo)壓，中(zhōng)壓和(hé)低(dī)壓陶瓷電(diàn)容器。按温(wēn)度(dù)系(xì)數，介電(diàn)常數不(bù)同(tóng)可(kě)分(fēn)为(wèi)負温(wēn)度(dù)系(xì)數、正(zhèng)温(wēn)度(dù)系(xì)數、零(líng)温(wēn)度(dù)系(xì)數、高(gāo)介電(diàn)常數、低(dī)介電(diàn)常數等。此(cǐ)外(wài)，還(huán)有(yǒu)I型、II型、III型的(de)分(fēn)類(lèi)方(fāng)法(fǎ)。一(yī)般陶瓷電(diàn)容器和(hé)其(qí)他(tā)電(diàn)容器相比，具有(yǒu)使用(yòng)温(wēn)度(dù)較高(gāo)，比容量(liàng)大(dà)，耐潮(cháo)湿性(xìng)好(hǎo)，介質(zhì)損耗較小，電(diàn)容温(wēn)度(dù)系(xì)數可(kě)在(zài)大(dà)範圍内選擇等優點(diǎn)。廣泛用(yòng)于(yú)電(diàn)子電(diàn)路(lù)中(zhōng)，用(yòng)量(liàng)十(shí)分(fēn)可(kě)觀。
陶瓷電(diàn)容器種(zhǒng)類(lèi)
一(yī)、半導體(tǐ)陶瓷電(diàn)容器
（1）、表(biǎo)面(miàn)层(céng)陶瓷電(diàn)容器 電(diàn)容器的(de)微小型化(huà)，即電(diàn)容器在(zài)盡可(kě)能(néng)小的(de)體(tǐ)積内獲得盡可(kě)能(néng)大(dà)的(de)容量(liàng)，这(zhè)是(shì)電(diàn)容器發(fà)展(zhǎn)的(de)趨向(xiàng)之(zhī)一(yī)。对(duì)于(yú)分(fēn)離電(diàn)容器組件(jiàn)来(lái)说(shuō)，微小型化(huà)的(de)基本(běn)途徑有(yǒu)两(liǎng)个(gè)：①使介質(zhì)材料的(de)介電(diàn)常數盡可(kě)能(néng)提(tí)高(gāo)；②使介質(zhì)层(céng)的(de)厚度(dù)盡可(kě)能(néng)減薄。在(zài)陶瓷材料中(zhōng)，铁(tiě)電(diàn)陶瓷的(de)介電(diàn)常數很高(gāo)，但是(shì)用(yòng)铁(tiě)電(diàn)陶瓷制造普通(tòng)铁(tiě)電(diàn)陶瓷電(diàn)容器时(shí)，陶瓷介質(zhì)很難做得很薄。首先是(shì)由(yóu)于(yú)铁(tiě)電(diàn)陶瓷的(de)強(qiáng)度(dù)低(dī)，較薄时(shí)容易碎裂，難于(yú)進(jìn)行實(shí)際生(shēng)産操作(zuò)，其(qí)次(cì)，陶瓷介質(zhì)很薄时(shí)易于(yú)造成(chéng)各(gè)種(zhǒng)各(gè)樣(yàng)的(de)組織缺陷，生(shēng)産工藝難度(dù)很大(dà)。
表(biǎo)面(miàn)层(céng)陶瓷電(diàn)容器是(shì)用(yòng)钛酸(suān)鋇等半導體(tǐ)陶瓷的(de)表(biǎo)面(miàn)上(shàng)形成(chéng)的(de)很薄的(de)绝緣层(céng)作(zuò)为(wèi)介質(zhì)层(céng)，而(ér)半導體(tǐ)陶瓷本(běn)身可(kě)視为(wèi)電(diàn)介質(zhì)的(de)串聯回(huí)路(lù)。表(biǎo)面(miàn)层(céng)陶瓷電(diàn)容器的(de)绝緣性(xìng)表(biǎo)面(miàn)层(céng)厚度(dù)，視形成(chéng)方(fāng)式和(hé)条(tiáo)件(jiàn)不(bù)同(tóng)，波(bō)動(dòng)于(yú)0.01～100μm之(zhī)間(jiān)。这(zhè)樣(yàng)既利用(yòng)了(le)铁(tiě)電(diàn)陶瓷的(de)很高(gāo)的(de)介電(diàn)常數，又有(yǒu)效地(dì)減薄了(le)介質(zhì)层(céng)厚度(dù)，是(shì)制備微小型陶瓷電(diàn)容器一(yī)个(gè)行之(zhī)有(yǒu)效的(de)方(fāng)案(àn)。
下(xià)图(tú)（a）为(wèi)表(biǎo)面(miàn)层(céng)陶瓷電(diàn)容器的(de)一(yī)般結構，（b）为(wèi)其(qí)等效電(diàn)路(lù)。在(zài)半導體(tǐ)陶瓷表(biǎo)面(miàn)形成(chéng)表(biǎo)面(miàn)介質(zhì)层(céng)的(de)方(fāng)法(fǎ)很多(duō)，这(zhè)里(lǐ)僅作(zuò)簡單介紹。在(zài)BaTiO3導體(tǐ)陶瓷的(de)两(liǎng)个(gè)平行平面(miàn)上(shàng)燒滲银(yín)電(diàn)极(jí)，银(yín)電(diàn)极(jí)和(hé)半導體(tǐ)陶瓷的(de)接觸介面(miàn)就(jiù)会(huì)形成(chéng)极(jí)薄的(de)阻挡层(céng)。由(yóu)于(yú)Ag是(shì)一(yī)種(zhǒng)電(diàn)子逸出(chū)功較大(dà)的(de)金(jīn)屬，所(suǒ)以(yǐ)在(zài)電(diàn)场作(zuò)用(yòng)下(xià)，BaTiO3導體(tǐ)陶瓷与Ag電(diàn)极(jí)的(de)接觸介面(miàn)上(shàng)就(jiù)会(huì)出(chū)現(xiàn)缺乏電(diàn)子的(de)阻挡层(céng)，而(ér)阻挡层(céng)本(běn)身存在(zài)着空(kōng)間(jiān)電(diàn)荷极(jí)化(huà)，即介面(miàn)极(jí)化(huà)。这(zhè)樣(yàng)半導體(tǐ)陶瓷与Ag電(diàn)极(jí)之(zhī)間(jiān)的(de)这(zhè)種(zhǒng)阻挡层(céng)就(jiù)構成(chéng)了(le)實(shí)際上(shàng)的(de)介質(zhì)层(céng)。
这(zhè)種(zhǒng)電(diàn)容器瓷件(jiàn)，先在(zài)大(dà)气(qì)气(qì)氛中(zhōng)燒成(chéng)，然後(hòu)在(zài)還(huán)原气(qì)氛中(zhōng)強(qiáng)制還(huán)原半導化(huà)，再在(zài)氧化(huà)气(qì)氛中(zhōng)把(bǎ)表(biǎo)面(miàn)层(céng)重新(xīn)氧化(huà)成(chéng)绝緣性(xìng)的(de)介質(zhì)层(céng)。再氧化(huà)层(céng)的(de)厚度(dù)應(yìng)控制适當。若氧化(huà)膜太薄，電(diàn)极(jí)和(hé)陶瓷間(jiān)仍可(kě)呈現(xiàn)pn結的(de)整流特(tè)性(xìng)，绝緣電(diàn)阻和(hé)耐電(diàn)強(qiáng)度(dù)都得不(bù)到(dào)改善。随着厚度(dù)的(de)逐漸增加，pn結的(de)整流特(tè)性(xìng)消失，绝緣電(diàn)阻提(tí)高(gāo)，对(duì)直(zhí)流偏壓的(de)依存性(xìng)降低(dī)。但是(shì)，再氧化(huà)的(de)时(shí)間(jiān)不(bù)宜过(guò)长(cháng)，否則可(kě)能(néng)導致(zhì)陶瓷内部(bù)重新(xīn)再氧化(huà)而(ér)使電(diàn)容器的(de)容量(liàng)降低(dī)。還(huán)原處(chù)理的(de)温(wēn)度(dù)为(wèi)800～1200℃，再氧化(huà)處(chù)理的(de)温(wēn)度(dù)为(wèi)500～900℃。經(jīng)還(huán)原處(chù)理後(hòu)的(de)陶瓷材料，绝緣電(diàn)阻率可(kě)降至(zhì)10～103Ω·cm，表(biǎo)面(miàn)层(céng)的(de)電(diàn)阻率低(dī)于(yú)内部(bù)瓷體(tǐ)的(de)電(diàn)阻率；薄瓷片(piàn)的(de)電(diàn)阻率，一(yī)般比處(chù)理条(tiáo)件(jiàn)相同(tóng)的(de)較厚瓷體(tǐ)的(de)電(diàn)阻率低(dī)一(yī)些。由(yóu)于(yú)再氧化(huà)處(chù)理形成(chéng)的(de)表(biǎo)面(miàn)绝緣性(xìng)介質(zhì)层(céng)的(de)厚度(dù)比較薄，所(suǒ)以(yǐ)盡管(guǎn)其(qí)介電(diàn)常數不(bù)一(yī)定(dìng)很高(gāo)，但是(shì)經(jīng)還(huán)原再氧化(huà)處(chù)理後(hòu)，該表(biǎo)面(miàn)层(céng)半導體(tǐ)陶瓷電(diàn)容器的(de)單位面(miàn)積容量(liàng)仍可(kě)达(dá)0.05～0.06μF/cm2。
（2）晶界层(céng)陶瓷電(diàn)容器 晶粒(lì)發(fà)育比較充分(fēn)的(de)BaTiO3半導體(tǐ)陶瓷的(de)表(biǎo)面(miàn)上(shàng)，塗覆适當的(de)金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)（例如(rú)CuO或(huò)Cu2O、MnO2、Bi2O3、Tl2O3等），在(zài)适當温(wēn)度(dù)下(xià)，于(yú)氧化(huà)条(tiáo)件(jiàn)下(xià)進(jìn)行热(rè)處(chù)理，塗覆的(de)氧化(huà)物(wù)将与BaTiO3形成(chéng)低(dī)共(gòng)溶液相，沿開(kāi)口(kǒu)气(qì)孔和(hé)晶界迅速擴散滲透到(dào)陶瓷内部(bù)，在(zài)晶界上(shàng)形成(chéng)一(yī)层(céng)薄薄的(de)固溶體(tǐ)绝緣层(céng)。这(zhè)種(zhǒng)薄薄的(de)固溶體(tǐ)绝緣层(céng)的(de)電(diàn)阻率很高(gāo)（可(kě)达(dá)1012～1013Ω·cm），盡管(guǎn)陶瓷的(de)晶粒(lì)内部(bù)仍为(wèi)半導體(tǐ)，但是(shì)整个(gè)陶瓷體(tǐ)表(biǎo)現(xiàn)为(wèi)顯介電(diàn)常數高(gāo)达(dá)2×104到(dào)8×104的(de)绝緣體(tǐ)介質(zhì)。用(yòng)这(zhè)種(zhǒng)瓷制備的(de)電(diàn)容器称为(wèi)晶界层(céng)陶瓷電(diàn)容器（boundarg layer ceramic capacitor），簡称BL電(diàn)容器。
二、高(gāo)壓陶瓷電(diàn)容器
（一(yī)）、概述
随着電(diàn)子工业的(de)高(gāo)速發(fà)展(zhǎn)，迫切(qiè)要(yào)求開(kāi)發(fà)擊穿電(diàn)壓高(gāo)、損耗小、體(tǐ)積小、可(kě)靠性(xìng)高(gāo)的(de)高(gāo)壓陶瓷電(diàn)容器。近20多(duō)年(nián)来(lái)，國(guó)内外(wài)研制成(chéng)功的(de)高(gāo)壓陶瓷電(diàn)容器已經(jīng)廣泛應(yìng)用(yòng)于(yú)電(diàn)力系(xì)統、激光(guāng)電(diàn)源、磁带(dài)录(lù)像機(jī)、彩電(diàn)、電(diàn)子顯微鏡(jìng)、复印機(jī)、辦(bàn)公自(zì)動(dòng)化(huà)設備、宇航、導彈、航海(hǎi)等方(fāng)面(miàn)。
高(gāo)壓陶瓷電(diàn)容器的(de)瓷料主(zhǔ)要(yào)有(yǒu)钛酸(suān)鋇基和(hé)钛酸(suān)锶基两(liǎng)大(dà)類(lèi)。钛酸(suān)鋇基陶瓷材料具有(yǒu)介電(diàn)系(xì)數高(gāo)、交流耐壓特(tè)性(xìng)較好(hǎo)的(de)優點(diǎn)，但也(yě)有(yǒu)電(diàn)容變(biàn)化(huà)率随介質(zhì)温(wēn)度(dù)升高(gāo)、绝緣電(diàn)阻下(xià)降等缺點(diǎn)。钛酸(suān)锶晶體(tǐ)的(de)居(jū)里(lǐ)温(wēn)度(dù)为(wèi)-250℃，在(zài)常温(wēn)下(xià)为(wèi)立方(fāng)晶系(xì)鈣钛礦結構，是(shì)順電(diàn)體(tǐ)，不(bù)存在(zài)自(zì)發(fà)极(jí)化(huà)現(xiàn)象(xiàng)，在(zài)高(gāo)電(diàn)壓下(xià)钛酸(suān)锶基陶瓷材料的(de)介電(diàn)系(xì)數變(biàn)化(huà)小，tgδ及(jí)電(diàn)容變(biàn)化(huà)率小，这(zhè)些優點(diǎn)使其(qí)作(zuò)为(wèi)高(gāo)壓電(diàn)容器介質(zhì)是(shì)十(shí)分(fēn)有(yǒu)利的(de)。
（二）、制造工藝要(yào)點(diǎn)
（1）、原料要(yào)精選
影響高(gāo)壓陶瓷電(diàn)容器質(zhì)量(liàng)的(de)因(yīn)素，除瓷料組成(chéng)外(wài)，優化(huà)工藝制造、嚴格工藝条(tiáo)件(jiàn)是(shì)非(fēi)常重要(yào)的(de)。因(yīn)此(cǐ)，对(duì)原料既要(yào)考慮成(chéng)本(běn)又要(yào)注意(yì)純度(dù)，選擇工业純原料时(shí)，必須注意(yì)原料的(de)适用(yòng)性(xìng)。
（2）、熔块(kuài)的(de)制備
熔块(kuài)的(de)制備質(zhì)量(liàng)对(duì)瓷料的(de)球磨细(xì)度(dù)和(hé)燒成(chéng)有(yǒu)很大(dà)的(de)影響，如(rú)熔块(kuài)合成(chéng)温(wēn)度(dù)偏低(dī)，則合成(chéng)不(bù)充分(fēn)。对(duì)後(hòu)續工藝不(bù)利。如(rú)合成(chéng)料中(zhōng)殘存Ca2+，会(huì)阻礙軋膜工藝的(de)進(jìn)行：如(rú)合成(chéng)温(wēn)度(dù)偏高(gāo)，使熔块(kuài)过(guò)硬(yìng)，会(huì)影響球磨效率：研磨介質(zhì)的(de)雜質(zhì)引入(rù)，会(huì)降低(dī)粉料活性(xìng)，導致(zhì)瓷件(jiàn)燒成(chéng)温(wēn)度(dù)提(tí)高(gāo)。
（3）、成(chéng)型工藝
成(chéng)型时(shí)要(yào)防止厚度(dù)方(fāng)向(xiàng)壓力不(bù)均，坯體(tǐ)閉口(kǒu)气(qì)孔过(guò)多(duō)，若有(yǒu)較大(dà)气(qì)孔或(huò)层(céng)裂産生(shēng)，会(huì)影響瓷體(tǐ)的(de)抗電(diàn)強(qiáng)度(dù)。
（4）、燒成(chéng)工藝
應(yìng)嚴格控制燒成(chéng)制度(dù)，采取(qǔ)性(xìng)能(néng)優良的(de)控温(wēn)設備及(jí)導热(rè)性(xìng)良好(hǎo)的(de)窯具。
（5）包(bāo)封(fēng)
包(bāo)封(fēng)料的(de)選擇、包(bāo)封(fēng)工藝的(de)控制以(yǐ)及(jí)瓷件(jiàn)表(biǎo)面(miàn)的(de)清(qīng)潔處(chù)理等对(duì)電(diàn)容器的(de)特(tè)性(xìng)影響很大(dà)。岡此(cǐ)，必須選擇抗潮(cháo)性(xìng)好(hǎo)，与瓷體(tǐ)表(biǎo)面(miàn)密切(qiè)結合的(de)、抗電(diàn)強(qiáng)度(dù)高(gāo)的(de)包(bāo)封(fēng)料。目前，大(dà)多(duō)選擇环(huán)氧樹(shù)脂，少(shǎo)數産品也(yě)有(yǒu)選用(yòng)酚醛脂進(jìn)行包(bāo)封(fēng)的(de)。還(huán)有(yǒu)采取(qǔ)先绝緣漆塗覆，再用(yòng)酚醛樹(shù)脂包(bāo)封(fēng)方(fāng)法(fǎ)的(de)，这(zhè)对(duì)降低(dī)成(chéng)本(běn)有(yǒu)一(yī)定(dìng)意(yì)義。大(dà)規模生(shēng)産線(xiàn)上(shàng)多(duō)采用(yòng)粉末(mò)包(bāo)封(fēng)技術(shù)。为(wèi)提(tí)高(gāo)陶瓷電(diàn)容器的(de)擊穿電(diàn)壓，在(zài)電(diàn)极(jí)与介質(zhì)表(biǎo)面(miàn)交界邊(biān)緣四(sì)周塗覆一(yī)层(céng)玻璃釉，可(kě)有(yǒu)效地(dì)提(tí)高(gāo)電(diàn)視機(jī)等高(gāo)壓電(diàn)路(lù)中(zhōng)使用(yòng)的(de)陶瓷電(diàn)容器的(de)耐壓和(hé)高(gāo)温(wēn)負荷性(xìng)能(néng)，如(rú)塗有(yǒu)一(yī)種(zhǒng)硼硅酸(suān)铅(qiān)玻璃釉，可(kě)使該電(diàn)容器在(zài)直(zhí)流電(diàn)场下(xià)的(de)；蕾穿電(diàn)壓提(tí)高(gāo)1.4倍；在(zài)交流電(diàn)场下(xià)的(de)擊穿電(diàn)壓提(tí)高(gāo)1.3倍。
三(sān)、多(duō)层(céng)陶瓷電(diàn)容器
多(duō)层(céng)陶瓷電(diàn)容器（Multilayer Ceramic Capacitor，MLCC）是(shì)片(piàn)式元(yuán)件(jiàn)中(zhōng)應(yìng)用(yòng)最(zuì)廣泛的(de)一(yī)類(lèi)，它(tā)是(shì)将内電(diàn)极(jí)材料与陶瓷坯體(tǐ)以(yǐ)多(duō)层(céng)交替並(bìng)聯叠合，並(bìng)共(gòng)燒成(chéng)一(yī)个(gè)整體(tǐ)，又称片(piàn)式獨石(dàn)電(diàn)容器，具有(yǒu)小尺(chǐ)寸(cùn)、高(gāo)比容、高(gāo)精度(dù)的(de)特(tè)點(diǎn)，可(kě)貼装于(yú)印制電(diàn)路(lù)闆（PCB）、混合集成(chéng)電(diàn)路(lù)（HIC）基片(piàn)，有(yǒu)效地(dì)縮小電(diàn)子信(xìn)息終(zhōng)端産品（尤其(qí)是(shì)便攜式産品）的(de)體(tǐ)積和(hé)重量(liàng)，提(tí)高(gāo)産品可(kě)靠性(xìng)。順應(yìng)了(le)IT産业小型化(huà)、輕(qīng)量(liàng)化(huà)、高(gāo)性(xìng)能(néng)、多(duō)功能(néng)的(de)發(fà)展(zhǎn)方(fāng)向(xiàng)，國(guó)家2010年(nián)遠(yuǎn)景目标綱要(yào)中(zhōng)明(míng)确提(tí)出(chū)将表(biǎo)面(miàn)貼装元(yuán)器件(jiàn)等新(xīn)型元(yuán)器件(jiàn)作(zuò)为(wèi)電(diàn)子工业的(de)發(fà)展(zhǎn)重點(diǎn)。它(tā)不(bù)僅封(fēng)装簡單、密封(fēng)性(xìng)好(hǎo)，而(ér)且能(néng)有(yǒu)效地(dì)隔離异(yì)性(xìng)電(diàn)极(jí)。MLCC在(zài)電(diàn)子線(xiàn)路(lù)中(zhōng)可(kě)以(yǐ)起(qǐ)到(dào)存儲電(diàn)荷、阻斷直(zhí)流、濾波(bō)、禍合、區(qū)分(fēn)不(bù)同(tóng)頻率及(jí)使電(diàn)路(lù)调諧等作(zuò)用(yòng)。在(zài)高(gāo)頻開(kāi)關(guān)電(diàn)源、計(jì)算機(jī)网絡電(diàn)源和(hé)移動(dòng)通(tòng)信(xìn)設備中(zhōng)可(kě)部(bù)分(fēn)取(qǔ)代有(yǒu)機(jī)薄膜電(diàn)容器和(hé)電(diàn)解(jiě)電(diàn)容器，並(bìng)大(dà)大(dà)提(tí)高(gāo)高(gāo)頻開(kāi)關(guān)電(diàn)源的(de)濾波(bō)性(xìng)能(néng)和(hé)抗干(gàn)扰性(xìng)能(néng)。
1、小型化(huà)
对(duì)于(yú)便攜式攝录(lù)機(jī)、手(shǒu)機(jī)等袖珍型電(diàn)子産品，需要(yào)更(gèng)加小型化(huà)的(de)MLCC産品。另(lìng)一(yī)方(fāng)面(miàn)，由(yóu)于(yú)精密印刷電(diàn)极(jí)和(hé)叠层(céng)工藝的(de)進(jìn)步，超小型MLCC産品也(yě)逐步面(miàn)世和(hé)取(qǔ)得應(yìng)用(yòng)。以(yǐ)日(rì)本(běn)矩形MLCC的(de)發(fà)展(zhǎn)为(wèi)例，外(wài)形尺(chǐ)寸(cùn)已經(jīng)從20世紀80年(nián)代前期(qī)的(de)3216減小到(dào)現(xiàn)在(zài)的(de)0603。國(guó)内企业生(shēng)産的(de)MLCC主(zhǔ)流産品是(shì)0603型，已突破了(le)0402型MLCC大(dà)規模生(shēng)産的(de)技術(shù)難關(guān)。0201型MLCC已研制出(chū)樣(yàng)品，産业化(huà)技術(shù)以(yǐ)及(jí)國(guó)内市(shì)场需求均處(chù)于(yú)發(fà)育成(chéng)熟階(jiē)段(duàn)，目前最(zuì)小的(de)020l型MLCC长(cháng)邊(biān)甚至(zhì)不(bù)到(dào)500 μm。
2、低(dī)成(chéng)本(běn)化(huà)——賤金(jīn)屬内電(diàn)极(jí)MLCC
傳統的(de)MLCC由(yóu)于(yú)采用(yòng)昂貴的(de)钯電(diàn)极(jí)或(huò)钯银(yín)合金(jīn)電(diàn)极(jí)，其(qí)制造成(chéng)本(běn)的(de)70%被電(diàn)极(jí)材料占去。包(bāo)括高(gāo)壓MLCC在(zài)内的(de)新(xīn)一(yī)代MLCC，采用(yòng)了(le)便宜的(de)賤金(jīn)屬材料鎳、铜(tóng)作(zuò)電(diàn)极(jí)，大(dà)大(dà)降低(dī)了(le)MLCC的(de)成(chéng)本(běn)。但是(shì)賤金(jīn)屬内電(diàn)极(jí)MLCC需要(yào)在(zài)較低(dī)的(de)氧分(fēn)壓下(xià)燒結以(yǐ)保證電(diàn)极(jí)材料的(de)導電(diàn)性(xìng)，而(ér)过(guò)低(dī)的(de)氧分(fēn)壓会(huì)带(dài)来(lái)介質(zhì)瓷料的(de)半導化(huà)傾向(xiàng)，不(bù)利于(yú)元(yuán)件(jiàn)的(de)绝緣性(xìng)和(hé)可(kě)靠性(xìng)。村(cūn)田(tián)制作(zuò)所(suǒ)先後(hòu)開(kāi)發(fà)出(chū)几種(zhǒng)抗還(huán)原瓷料，在(zài)還(huán)原气(qì)氛下(xià)燒結，制成(chéng)的(de)電(diàn)容器的(de)可(kě)靠性(xìng)可(kě)与原先使用(yòng)貴金(jīn)屬電(diàn)极(jí)的(de)電(diàn)容器相媲美(měi)，这(zhè)類(lèi)電(diàn)容器一(yī)面(miàn)世便很快(kuài)進(jìn)入(rù)市(shì)场。目前，賤金(jīn)屬化(huà)的(de)Y5V組别電(diàn)容器的(de)銷量(liàng)已占該組别MLCC的(de)一(yī)半左(zuǒ)右，另(lìng)外(wài)正(zhèng)在(zài)尋求擴大(dà)賤金(jīn)屬電(diàn)极(jí)在(zài)其(qí)他(tā)組别電(diàn)容器上(shàng)的(de)應(yìng)用(yòng)。
我(wǒ)國(guó)在(zài)这(zhè)方(fāng)面(miàn)也(yě)有(yǒu)顯著進(jìn)展(zhǎn)。清(qīng)華大(dà)學(xué)与元(yuán)器件(jiàn)廠(chǎng)商合作(zuò)用(yòng)化(huà)學(xué)方(fāng)法(fǎ)制備高(gāo)純钛酸(suān)鋇纳米(mǐ)粉（20～100 nm），通(tòng)过(guò)受主(zhǔ)摻雜和(hé)双(shuāng)稀土(tǔ)摻雜構建“核一(yī)殼(ké)”結構来(lái)提(tí)高(gāo)材料高(gāo)温(wēn)抗還(huán)原性(xìng)和(hé)實(shí)現(xiàn)温(wēn)度(dù)穩定(dìng)特(tè)性(xìng)，研制出(chū)一(yī)系(xì)列具有(yǒu)自(zì)主(zhǔ)知識産權的(de)温(wēn)度(dù)穩定(dìng)型高(gāo)性(xìng)能(néng)纳米(mǐ)/亞微米(mǐ)晶抗還(huán)原钛酸(suān)鋇瓷料，所(suǒ)研制的(de)材料配方(fāng)組成(chéng)、制備方(fāng)法(fǎ)具有(yǒu)獨創性(xìng)，材料综合性(xìng)能(néng)居(jū)國(guó)際領先水(shuǐ)平。其(qí)中(zhōng)高(gāo)性(xìng)能(néng)X7R（0302）賤金(jīn)屬内電(diàn)极(jí)MLCC瓷料室(shì)温(wēn)相对(duì)介電(diàn)常數高(gāo)达(dá)3 000，陶瓷晶粒(lì)尺(chǐ)寸(cùn)小于(yú)300 nm，容温(wēn)變(biàn)化(huà)率小于(yú)±12%，介電(diàn)損耗小于(yú)2.5×10-2，绝緣電(diàn)阻率約为(wèi)1013 Ω·cm。MLCC擊穿场強(qiáng)大(dà)于(yú)70 MV/m。已制備出(chū)超薄层(céng)賤金(jīn)屬内電(diàn)极(jí)MLCC産品，陶瓷介質(zhì)單层(céng)厚度(dù)約为(wèi)3 μm。
3、大(dà)容量(liàng)化(huà)、高(gāo)頻化(huà)
一(yī)方(fāng)面(miàn)，伴随半導體(tǐ)器件(jiàn)低(dī)壓驅動(dòng)和(hé)低(dī)功耗化(huà)，集成(chéng)電(diàn)路(lù)的(de)工作(zuò)電(diàn)壓已由(yóu)5 V降低(dī)到(dào)3 V和(hé)1.5 V；另(lìng)一(yī)方(fāng)面(miàn)，電(diàn)源小型化(huà)需要(yào)小型、大(dà)容量(liàng)産品以(yǐ)替代體(tǐ)積大(dà)的(de)鋁(lǚ)電(diàn)解(jiě)電(diàn)容器。为(wèi)了(le)滿足这(zhè)類(lèi)低(dī)壓大(dà)容量(liàng)MLCC的(de)開(kāi)發(fà)与應(yìng)用(yòng)，在(zài)材料方(fāng)面(miàn)，已開(kāi)發(fà)出(chū)相对(duì)介電(diàn)常數比BaTiO3高(gāo)1～2倍的(de)弛豫類(lèi)高(gāo)介材料。在(zài)開(kāi)發(fà)新(xīn)産品过(guò)程中(zhōng)，同(tóng)时(shí)發(fà)展(zhǎn)了(le)三(sān)種(zhǒng)關(guān)键技術(shù)，即制取(qǔ)超薄生(shēng)片(piàn)粉料分(fēn)散技術(shù)、改善生(shēng)片(piàn)成(chéng)膜技術(shù)和(hé)内電(diàn)极(jí)与陶瓷生(shēng)片(piàn)收(shōu)縮率相匹(pǐ)配技術(shù)。最(zuì)近日(rì)本(běn)的(de)松下(xià)電(diàn)子組件(jiàn)公司成(chéng)功研制出(chū)電(diàn)容量(liàng)最(zuì)大(dà)为(wèi)100μF，最(zuì)高(gāo)耐壓为(wèi)25 V的(de)大(dà)容量(liàng)MLCC，該産品可(kě)用(yòng)于(yú)液晶顯示器（LCD）的(de)電(diàn)源線(xiàn)路(lù)。
通(tòng)信(xìn)産业的(de)快(kuài)速發(fà)展(zhǎn)对(duì)元(yuán)器件(jiàn)的(de)頻率要(yào)求越来(lái)越高(gāo)。美(měi)國(guó)Vishay公司推出(chū)的(de)Cer—F系(xì)列MLCC的(de)高(gāo)頻特(tè)性(xìng)可(kě)以(yǐ)与薄膜電(diàn)容器相媲美(měi)，在(zài)高(gāo)頻段(duàn)的(de)某些應(yìng)用(yòng)中(zhōng)可(kě)以(yǐ)替代薄膜電(diàn)容器。而(ér)我(wǒ)國(guó)高(gāo)頻、超高(gāo)頻MLCC産品与國(guó)外(wài)仍有(yǒu)一(yī)定(dìng)的(de)差距，主(zhǔ)要(yào)原因(yīn)是(shì)缺乏基础原料及(jí)其(qí)配方(fāng)的(de)研發(fà)力度(dù)。随着技術(shù)不(bù)斷更(gèng)新(xīn)，現(xiàn)已不(bù)斷湧現(xiàn)出(chū)了(le)低(dī)失真率和(hé)沖擊噪聲小的(de)産品、高(gāo)頻宽(kuān)温(wēn)长(cháng)壽命産品、高(gāo)安全(quán)性(xìng)産品以(yǐ)及(jí)高(gāo)可(kě)靠低(dī)成(chéng)本(běn)産品。
