文档介绍：天津大学
硕士学位论文
钛酸钡基低频热稳定介电陶瓷材料研究
姓名:张倩倩
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:肖谧
2011-12
摘要关键词:设备在高温极端环境下的应用,能适应高温条件工作的蚆晌F惹钛酸钡珺基陶瓷材料是一类重要的材料,目前高可靠的低频热稳定基本上都是以;票付谩5ù緽℃在.。娣段诘缛萘勘浠市∮ィ耸笔椅孪碌慕榈绯J于粼拥奶沾裳罚和。战岷筇沾裳吩谑椅孪碌慕榈绯J多层陶瓷电容器作为重要的基础元器件广泛应用于电子信息技术领域,现阶段应用最为广泛的是低频热稳定的蚆5孀诺缱又斩需要,因此低频热稳定的沾刹牧铣晌Q芯咳鹊恪附近存在着介电常数异常的居里峰,温度特性不符合曜迹虼宋V频梅合曜嫉腗牧希枰6訠惺实钡牟粼痈男裕剐枰Q≡合适的工艺条件。本论文以材料的应用为背景,对基陶瓷系统进行掺杂改性研究,旨在研制出介电性能优良的无铅沾刹牧稀首先研究了瓹和轻稀土氧化物粼佣訠瓷系统的影响,并分析了其作用机理,确定了其合适的添加量,研制出了介电性能较好的沾刹牧稀对基陶瓷系统,当:”:琋和的含量分别为%和%时,经℃烧结后的陶瓷样品的温度特性符合曜迹。虲暮烤ナ保沾裳肪烧结后温度特性也符合曜迹耸笔椅孪碌慕榈绯J在上述基础上,研究了虰瑂掺杂对基陶瓷系统的影响。研究发现,虰琒不仅可以改善基陶瓷系统的温度特性,还显著降低了系统的烧结温度。通过向系统中掺入预先合成的虰琒,在合适的工艺条件下制得了无铅沾刹牧稀F渲蠦掺杂的基陶瓷样品在粼恿课猯ナ保烧结后可以满足曜迹椅陆榈常数约为。,粼拥腂沾裳吩贐琒掺杂量为%时,经。烧结后均可以满足曜迹椅露忍匦杂分别约为和。榈缧阅
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概述第一章绪论的结构特点用于储存电荷、交流滤波、提供调谐和振荡等。电容器根据介质材料的不同可分为多种类型,陶瓷电容器是其中应用最为广泛的一种,具有介电性能好、耐高温高湿、绝缘电阻大、抗电强度高以及抗老化性能好等众多优点。元器件,属陶瓷电容类。在电子信息产品微型化的发展趋势及表面贴装技术优越、品种齐全和适合小型化和片式化等,得到了广泛的应用,目前应用已经占据电容器应用之首【俊诘缏分械挠τ茫环矫婕跣×薖板的使用面积,另一方面大大提高了产品的性能,目前己成为新一代通信网络终端本节主要对的结构、分类、发展现状和发展趋势做简要的介绍。结构。图为的结构示意图【,从图中可以看出,主要由金属内电极结构示意图,从图中可以看出,的内电极与陶瓷介质薄层交错放置,同时在两端,金属内电极以并联的方式与相应端面的外电极连接在一起,因此,可以看作是由许多层单个薄层电容片并联而形成的。电容器堑缱有畔⒉抵胁豢苫蛉钡幕∥拊吹缱釉F骷多层陶瓷电容器且恢中滦偷牡缱,的推动下,由于具有众多优点如性能及数字视听设备等产品中最基本的组成元件,对进一步实现电子产品的微型化、数字化、高性能化和多功能化等具有决定性作用。又称独石电容,是由金属内电极和陶瓷介质膜叠片共烧而成的独石电极、金属外电极说缂和陶瓷介质薄层三部分组成。图为的.
图所示,图中为各个薄层电容片的电容量,此时的总电容量为电介质内电极引出端端电极图结构示意图极电极结构示意图内电极由于可以看作是由许多层单个薄层电容片并联而形成的,因此的总电容量可以看做是各个单个薄层电容片的电容量之和。的电路简图如~各个电容量之和。,可由上式求得的电容量。式中,硎綧牡缛萘浚阰表示真空介电常数,￡表示陶瓷介质的相对介电常数虺平榈绯J,硎綧募ò迕婊琋表示第一章绪论
叠层数,硎咎沾山橹誓げ愕暮穸取S晒芍#岣叱谻沾山橹分类材料的介电常数、减小陶瓷介质膜层的厚度和增大的叠层数均可以相比于其他电容器具有许多特点【。其中在结构上的特点是金属电极材料和陶瓷介质薄层高温共烧而成,因此结构牢固,受环境影响小。此容易实现高性能系列化。还适合自动化流水线生产,因此生产效率高,产生产和使用量迅速增长,年成为主流电容器。作为一类重要的电容器,料的温度特性来对进行分类。一般按照电子工业协会规定的温度范围对第一章绪论有效的提高总电容量。图卜多层陶瓷电容器电路简图由许多层单个薄层电容器片并联而成,由于其中每个小电容片的介质层都很薄,电容量也较大,因此的比容大,体积小而且重量轻。同时由于由外由于的介电性能主要取决于陶瓷介质薄层材料的介电性能,因此品的一致性和重复性好。自世纪年代规模化生产以来,由于具有众多特点和优势,其逐渐取代了传统的钽、铝电解电容器,成为目前世界上发展速度最快且使用量最大的片式化元件【。陶瓷材料的介电常数不是固定不变的,而是会随着温度的变化而发生改变,由于不同的陶瓷材料一般会呈现出不同的温度特性,因此可以根