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片式多層陶瓷電容器(MLCC)

片式多層陶瓷電容器是指在流延(或軋膜)工藝生產(chǎn)的陶瓷膜片上,先印刷上幾十個(gè)或幾百個(gè)電極圖案,然后把許多層這種膜片交錯(cuò)疊合,層間用聚乙烯醇縮丁醛(PVB) 溶液粘合、精確的定位、疊層加壓形成一個(gè)整體。再通過切割,脫粘合劑,一次燒結(jié)使之形成獨(dú)石結(jié)構(gòu),在制作端電極后,就制成了片式多層陶瓷電容器。

片式多層陶瓷電容器是最早出現(xiàn)的一種電子片式元件,英文MLCC (Multilayer Ceramic Capacitor) 。

1.片式多層陶瓷電容器電極材料

各種電容器瓷料均可用于制造片式多層陶瓷電容器。按其燒結(jié)溫度與不同的電極材料相匹配可片式多層陶瓷電容器分為三種類型:高溫?zé)Y(jié)型。即燒結(jié)溫度高于1300℃, 電極材料必須采用Pt、Pd等耐高溫金屬。產(chǎn)品成本昂貴,只用干較特殊的整機(jī)中。中溫燒結(jié)型。即燒結(jié)溫度為1000~1250℃,采用Ag/Pd的合金電極。低溫?zé)Y(jié)型。即燒結(jié)溫度低到900℃或更低,采用全Ag電極或低含量Pd的Ag/Pd合金電極,使片式多層陶瓷電容器的成本大幅度降低。

2.片式多層陶瓷電容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制造工藝

片式多層陶瓷電容器采用電極交錯(cuò)的結(jié)果是增大了元件有效面積,提高了元件的耐沖擊性。

其制造工藝如下:

原料(陶瓷粉末、添加劑、粘合劑、溶劑)——原料的混合(球磨機(jī))——流延成型——坯料干燥、分檢——循環(huán)加壓、印刷內(nèi)電極——陳腐、等靜壓——切割、排膠——燒結(jié)——上端電極(浸銀)——上端電極(三層鍍)

片式多層陶瓷電容器是世界上出現(xiàn)最早、用量最大、發(fā)展最快的一種片式元件。它的特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

① 高介電常數(shù)的一類,體積小、容量大,容積比可達(dá)10μF/cm3;

②溫度補(bǔ)償?shù)囊活?,有各種容量溫度系數(shù),Q值高;

③無極性,絕緣電壓和絕緣電阻高;

④內(nèi)部電極設(shè)在介電陶瓷內(nèi)部,耐濕性好。

片式多層陶瓷電容器 MLCC 廣泛用于各種電子整機(jī)中的振蕩、耦合、濾波和旁路,尤其是高頻電路。如一臺(tái)筆記本電腦大約有180只片式器件;一部手機(jī)中,大約有400多只片式元器件,其中大約使用200只MLCC。

為適應(yīng)電子整機(jī)向數(shù)字化、高頻化、多功能化以及便攜式方向發(fā)展,小型化、高功能化與高頻化是全球疊層器件發(fā)展的主要趨勢(shì)。

①小型化

無源元件緊跟電子產(chǎn)品小型化的步伐,尺寸愈來愈小。

②高頻化

隨著信息與通訊產(chǎn)業(yè)向高頻化發(fā)展,如通信業(yè)向5. 8GHz 發(fā)展,要求片式多層陶瓷電容器能用到5. 8GHz。

③ 多功能組件

將幾個(gè)相同或不相同(電容/電阻/電感)組件互相搭配,整合成一個(gè)多功能組件,可大幅降低組裝成本,提高元件單價(jià)、提高產(chǎn)品可靠度,也有助于電子產(chǎn)品的小型化。疊層元件的集成在大幅度縮小電路板的面積,減少電子產(chǎn)品的尺寸、減輕質(zhì)量、增加產(chǎn)品的功能等方面,具有前景。

④降低生產(chǎn)成本

在貴金屬價(jià)格高漲的情況下,開發(fā)更低的燒結(jié)溫度,減少貴金屬Pd、Ag的用量,開發(fā)其他金屬如銅、鎳的使用,可大幅度降低生產(chǎn)成本。


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