陶瓷電容器的種類
時間：2022-09-16
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陶瓷材料具有優(yōu)越的電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)等性質(zhì)，可用作電容器介質(zhì)、電路基板及封裝材料等。陶瓷材料是由氧化物或其他化合物制成坯體后，在接近熔融的溫度下，經(jīng)高溫焙燒制得的材料。通常包括原料粉碎、漿料制備、坯件成型和高溫?zé)Y(jié)等重要過程。陶瓷是一個復(fù)雜的多晶多相系統(tǒng)，一般由結(jié)晶相、玻璃相、氣相及相界交織而成，這些相的特征、組成、相對含量及其分布情況，決定著整個陶瓷的基本性質(zhì)。
陶瓷材料做成的陶瓷電容器也叫瓷介電容器或獨石電容器，根據(jù)陶瓷材料的不同，可以分為低頻陶瓷電容器和高頻陶瓷電容器兩類，按結(jié)構(gòu)形式分類，又可分為圓片狀電容器、管狀電容器、矩形電容器、片狀電容器、穿心電容器等多種。
陶瓷電容器的種類有哪些？
1、半導(dǎo)體陶瓷電容器
電容器的微小型化即電容器在盡可能小的體積內(nèi)獲得盡可能大的容量，這是電容器發(fā)展的趨向之一。對于分離電容器組件來說，微小型化的基本途徑有兩個，即使介質(zhì)材料的介電常數(shù)盡可能提高和使介質(zhì)層的厚度盡可能減薄。
在陶瓷材料中，鐵電陶瓷的介電常數(shù)很高，但是用鐵電陶瓷制造普通鐵電陶瓷電容器時，陶瓷介質(zhì)很難做得很薄。首先是由于鐵電陶瓷的強度低，較薄時容易碎裂，難于進行實際生產(chǎn)操作，其次，陶瓷介質(zhì)很薄時易于造成各種各樣的組織缺陷，生產(chǎn)工藝難度很大。
表面層陶瓷電容器是用BaTiO3等半導(dǎo)體陶瓷的表面上形成的很薄的絕緣層作為介質(zhì)層，而半導(dǎo)體陶瓷本身可視為電介質(zhì)的串聯(lián)回路。表面層陶瓷電容器的絕緣性表面層厚度，視形成方式和條件不同，波動于0.01～100μm之間。這樣既利用了鐵電陶瓷的很高的介電常數(shù)，又有效地減薄了介質(zhì)層厚度，是制備微小型陶瓷電容器一個行之有效的方案。
2、晶界層陶瓷電容器
晶粒發(fā)育比較充分的BaTiO3半導(dǎo)體陶瓷的表面上，涂覆適當(dāng)?shù)慕饘傺趸铮ɡ鏑uO或Cu2O、MnO2、Bi2O3、Tl2O3等），在適當(dāng)溫度下，于氧化條件下進行熱處理，涂覆的氧化物將與BaTiO3形成低共溶液相，沿開口氣孔和晶界迅速擴散滲透到陶瓷內(nèi)部，在晶界上形成一層薄薄的固溶體絕緣層。這種薄薄的固溶體絕緣層的電阻率很高（可達1012～1013Ω·cm），盡管陶瓷的晶粒內(nèi)部仍為半導(dǎo)體，但是整個陶瓷體表現(xiàn)為顯介電常數(shù)高達2×104到8×104的絕緣體介質(zhì)。用這種瓷制備的電容器稱為晶界層陶瓷電容器（boundarg layer ceramic capacitor），簡稱BL電容器。
3、高壓陶瓷電容器
隨著電子工業(yè)的高速發(fā)展，迫切要求開發(fā)擊穿電壓高、損耗小、體積小、可靠性高的高壓陶瓷電容器。近20多年來，國內(nèi)外研制成功的高壓陶瓷電容器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、激光電源、磁帶錄像機、彩電、電子顯微鏡、復(fù)印機、辦公自動化設(shè)備、宇航、導(dǎo)彈、航海等方面。
鈦酸鋇基陶瓷材料具有介電系數(shù)高、交流耐壓特性較好的優(yōu)點，但也有電容變化率隨介質(zhì)溫度升高、絕緣電阻下降等缺點。鈦酸鍶晶體的居里溫度為-250℃，在常溫下為立方晶系鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，是順電體，不存在自發(fā)極化現(xiàn)象，在高電壓下鈦酸鍶基陶瓷材料的介電系數(shù)變化小，tgδ及電容變化率小，這些優(yōu)點使其作為高壓電容器介質(zhì)是十分有利的。
4、多層陶瓷電容器
多層陶瓷電容器（Multilayer Ceramic Capacitor，MLCC）是片式元件中應(yīng)用最廣泛的一類，它是將內(nèi)電極材料與陶瓷坯體以多層交替并聯(lián)疊合，并共燒成一個整體，又稱片式獨石電容器，具有小尺寸、高比容、高精度的特點，可貼裝于印制電路板（PCB）、混合集成電路（HIC）基片，有效地縮小電子信息終端產(chǎn)品（尤其是便攜式產(chǎn)品）的體積和重量，提高產(chǎn)品可靠性。順應(yīng)了IT產(chǎn)業(yè)小型化、輕量化、高性能、多功能的發(fā)展方向。
陶瓷材料做成的陶瓷電容器也叫瓷介電容器或獨石電容器，根據(jù)陶瓷材料的不同，可以分為低頻陶瓷電容器和高頻陶瓷電容器兩類，按結(jié)構(gòu)形式分類，又可分為圓片狀電容器、管狀電容器、矩形電容器、片狀電容器、穿心電容器等多種。
陶瓷電容器的種類有哪些？
1、半導(dǎo)體陶瓷電容器
電容器的微小型化即電容器在盡可能小的體積內(nèi)獲得盡可能大的容量，這是電容器發(fā)展的趨向之一。對于分離電容器組件來說，微小型化的基本途徑有兩個，即使介質(zhì)材料的介電常數(shù)盡可能提高和使介質(zhì)層的厚度盡可能減薄。
在陶瓷材料中，鐵電陶瓷的介電常數(shù)很高，但是用鐵電陶瓷制造普通鐵電陶瓷電容器時，陶瓷介質(zhì)很難做得很薄。首先是由于鐵電陶瓷的強度低，較薄時容易碎裂，難于進行實際生產(chǎn)操作，其次，陶瓷介質(zhì)很薄時易于造成各種各樣的組織缺陷，生產(chǎn)工藝難度很大。
表面層陶瓷電容器是用BaTiO3等半導(dǎo)體陶瓷的表面上形成的很薄的絕緣層作為介質(zhì)層，而半導(dǎo)體陶瓷本身可視為電介質(zhì)的串聯(lián)回路。表面層陶瓷電容器的絕緣性表面層厚度，視形成方式和條件不同，波動于0.01～100μm之間。這樣既利用了鐵電陶瓷的很高的介電常數(shù)，又有效地減薄了介質(zhì)層厚度，是制備微小型陶瓷電容器一個行之有效的方案。
2、晶界層陶瓷電容器
晶粒發(fā)育比較充分的BaTiO3半導(dǎo)體陶瓷的表面上，涂覆適當(dāng)?shù)慕饘傺趸铮ɡ鏑uO或Cu2O、MnO2、Bi2O3、Tl2O3等），在適當(dāng)溫度下，于氧化條件下進行熱處理，涂覆的氧化物將與BaTiO3形成低共溶液相，沿開口氣孔和晶界迅速擴散滲透到陶瓷內(nèi)部，在晶界上形成一層薄薄的固溶體絕緣層。這種薄薄的固溶體絕緣層的電阻率很高（可達1012～1013Ω·cm），盡管陶瓷的晶粒內(nèi)部仍為半導(dǎo)體，但是整個陶瓷體表現(xiàn)為顯介電常數(shù)高達2×104到8×104的絕緣體介質(zhì)。用這種瓷制備的電容器稱為晶界層陶瓷電容器（boundarg layer ceramic capacitor），簡稱BL電容器。
3、高壓陶瓷電容器
隨著電子工業(yè)的高速發(fā)展，迫切要求開發(fā)擊穿電壓高、損耗小、體積小、可靠性高的高壓陶瓷電容器。近20多年來，國內(nèi)外研制成功的高壓陶瓷電容器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、激光電源、磁帶錄像機、彩電、電子顯微鏡、復(fù)印機、辦公自動化設(shè)備、宇航、導(dǎo)彈、航海等方面。
鈦酸鋇基陶瓷材料具有介電系數(shù)高、交流耐壓特性較好的優(yōu)點，但也有電容變化率隨介質(zhì)溫度升高、絕緣電阻下降等缺點。鈦酸鍶晶體的居里溫度為-250℃，在常溫下為立方晶系鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，是順電體，不存在自發(fā)極化現(xiàn)象，在高電壓下鈦酸鍶基陶瓷材料的介電系數(shù)變化小，tgδ及電容變化率小，這些優(yōu)點使其作為高壓電容器介質(zhì)是十分有利的。
4、多層陶瓷電容器
多層陶瓷電容器（Multilayer Ceramic Capacitor，MLCC）是片式元件中應(yīng)用最廣泛的一類，它是將內(nèi)電極材料與陶瓷坯體以多層交替并聯(lián)疊合，并共燒成一個整體，又稱片式獨石電容器，具有小尺寸、高比容、高精度的特點，可貼裝于印制電路板（PCB）、混合集成電路（HIC）基片，有效地縮小電子信息終端產(chǎn)品（尤其是便攜式產(chǎn)品）的體積和重量，提高產(chǎn)品可靠性。順應(yīng)了IT產(chǎn)業(yè)小型化、輕量化、高性能、多功能的發(fā)展方向。
