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多層陶瓷電容器發展方向一

發布時間:2019-08-13| 發布者: admin

多層陶瓷電容器是高性能半導體器件必不可少的。電阻器,電容器和電感器是被動部件,通常被視為有些微小的部件,但事實上,它們是尖端電子設備必不可少的部件。特別是,多層陶瓷電容器對于尖端半導體器件至關重要。沒有它們,我們將無法指望設備正常運行。電子工業中的一些人預測電容器最終將集成到半導體器件中。然而,實際上,隨著半導體器件的發展,多層陶瓷電容器的重要性趨于增加。

 

多層陶瓷電容器小于糖顆粒。您是否了解這個極小組件在電子設備中扮演的角色?它具有如下重要作用:支持半導體器件所需的電源,并消除可能導致故障或性能下降的噪聲。如果沒有多層陶瓷電容器,使用先進的前沿工藝技術制造的半導體器件,如微處理器,DSP,微型計算機和FPGA,將無法正常運行。

 

尺寸減小和電容增強的歷史多層陶瓷電容器市場的規模目前是各種類型電容器市場中最大的,即鋁電解電容器,鉭電解電容器和薄膜電容器。2008年,日本出口了6278億個多層陶瓷電容器,國內銷售額達到3059億日元(根據日本經濟產業省發布的“機械統計年鑒”)。鋁電解電容器排名第二,出貨量為182億臺,銷售額為1743億日元。第一名和第二名之間存在很大差距。

 

多層陶瓷電容器目前是電容器市場上最暢銷的產品,但市場接受度在首次推出時發展緩慢。這是一家美國公司,首先提出了多層陶瓷電容器的想法。在1961年推出的Apollo計劃中,發明了一種多層陶瓷電容器,以滿足對緊湊型高容量電容器的需求。新電容器的設計使電極形成在許多層壓介電層中,因此它具有小尺寸的高電容(圖1)。

 

1.多層陶瓷電容器的結構介電材料層和內部  電極層彼此疊置,  從而實現更大的電容。

 

村田公司在1965年推出了第一款產品,并將其推向市場。這是一款針對AM收音機中LC諧振電路的100pF型號,它由50μm介電薄膜層組成。該產品使用氧化鈦(TiO2)作為介電材料。“當我們首次推出該產品時,它根本沒有銷售,”村田制作所組件業務部總監Kiminori Yamauchi表示。“但是,在被稱為”紙質收音機“的超薄收音機發布之后,多層陶瓷電容器的市場增長迅速,因為它們比任何其他類型的電容器都小。”

 

        從那時起,多層陶瓷電容器的歷史可以被描述為“尺寸減小和電容增強的歷史”。一般來說,

         

其中ε,Sd分別表示介電常數,電極面積和電極之間的距離(電介質體的厚度)。簡而言之,只有兩種方法可以增加一定體積的電容:要么使用ε值較高的材料,要么減小電介質體的厚度。

 

Murata在產品釋放后的初始階段使用氧化鈦作為介電材料,但在相對較早的階段引入了鈦酸鋇(BaTiO3)。從那時起,由于對材料的改進,相對介電常數不斷增加。到目前為止,價值已達到約3,000。氧化鈦的相對介電常數最多為幾十個。換句話說,BaTiO3的含量比氧化鈦高兩個數量級。

 

介電材料的厚度從初始階段的50μm逐漸減小到目前的0.5μm。因此,與初始值相比,介電常數高100倍,而厚度為1/100。厚度減少到1/100,層數可以增加100倍。因此,就電容而言,相當于相同尺寸增加百萬倍。另一方面,就尺寸而言,這意味著在相同電容下可以減少1 / 1,000,000

 

接下來將在“第2部分2”中繼續介紹,它將描述應用趨勢和電容器在每個應用中的作用。

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