MLCC-多层片式瓷片电容剖析论述.pdfVIP

1  【JSK--03 版】 多层片式瓷介电容器 (MLCC) 编写：大兵(山树湾) 一九九九年一月(第一稿) 二 OO 四年十二月(第三稿) 2 目 录 概述.........................................3 第一章 片式电容的基本结构....................4 第二章 瓷介的基本知识 .......................5 第三章 电极材料的基本知识 ...................7 第四章 生产工艺过程.........................10 第五章 片式电容型号规格说明 ................11 第六章 片式电容的一般电性能 ................14 第七章 电容器的性能测试 ....................24 第八章 可靠性试验及失效的基本分析 ..........25 第九章 电容器老化 ......................... 28 第十章 片式电容器的选用 ....................30 第十一章 片式电容的发展趋势..................33 3 概 述 所谓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。 片式电容器除有电容器 “隔直通交”的通性特点外，其还有体积小， 比容大，寿命长，可靠性高，适合表面安装等特点。随着世界电子行业的 飞速发展，作为电子行业的基础元件，片式电容器也以惊人的速度向前发 展，每年以 10%～15%的速度递增。目前，世界片式电容的需求量在 2000 亿支以上，70%出自日本，其次是欧美和东南亚（含中国）。随着片容产品 可靠性和集成度的提高，其使用的范围越来越广，广泛地应用于各种军民 用电子整机和电子设备。如电脑、电话、程控交换机、精密的测试仪器、 雷达通信等。 第一章 片式电容器的基本结构 简单的平行板电容器的基本结构是由一个绝缘的中间介质层加外两个导电 的金属电极，基本结构如下： 金属层 陶瓷介质 图 1-基本结构 图 2-等效电路图 因此，多层片式陶瓷电容器的结构主要包括三大部分：陶瓷介质，金 属内电极，金属外电极。而多层片式陶瓷电容器它是一个多层叠合的结构， 简单地说它是由多个简单平行板电容器的并联体。 图 3-实物结构图 4 第二章 瓷介的基本知识 一、 陶瓷介质的特性 陶瓷是一个绝缘体，而作为电容器介质用的陶瓷除了具有绝缘特性外， 还有一个很重要的特性：就是极化。即它在外加电场的作用下，正负电荷 会偏离原有的位置，从而表现出正负两个极性。绝缘体的极化特性我们一 般用介电常数ε来表示，即介质的 K值。下面例举不同材料的介电常数： 真空： 1.0 空气： 1.004 纸： 4~6 玻璃： 3.7~19 三氧化二铝（Al2O3）： 9 钛酸钡（BaTiO3）： 1500 结构陶瓷： 10~20000 二、 瓷介的分类 陶瓷是一种质硬、性脆的无机烧结体，一般分为两大类：功能陶瓷和 结构陶瓷。用来制造片式多层瓷介电容（MLCC）的陶瓷是一种结构陶瓷， 是电子陶瓷，也叫电容器瓷。 电容器瓷根据国标按其温度特性分为两类：Ⅰ类电容器瓷（COG）和Ⅱ 类电容器瓷（X7R、Y5V、Z5U）。 按其用途可以分为三类：①高频热补偿电容器瓷（UJ、SL）；②高频 热稳定电容器瓷（NPO）；③低频高介电容器瓷（X7R、Y5V、Z5U）。 5 高频热补偿、热稳定电容器瓷属Ⅰ类瓷，其瓷料主要成分是MgTiO3、