陶瓷電容器技術(shù)分析
發(fā)布時(shí)間:2018-08-22 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】陶瓷電容器又稱為瓷介電容器或獨(dú)石電容器。顧名思義,瓷介電容器就是介質(zhì)材料為陶瓷的電容器。根據(jù)陶瓷材料的不同,這種電容器可分為容量為1~300 pF的低頻瓷介電容器和容量為300—22 000 pF的高頻瓷介電容器兩類。按結(jié)構(gòu)形式分類,又可分為圖片狀電容器、管狀電容器、矩形電容器、片狀電容器、穿心電容器等多種。
陶瓷電容器概述
陶瓷電容器又稱為瓷介電容器或獨(dú)石電容器。顧名思義,瓷介電容器就是介質(zhì)材料為陶瓷的電容器。根據(jù)陶瓷材料的不同,這種電容器可分為容量為1~300 pF的低頻瓷介電容器和容量為300—22 000 pF的高頻瓷介電容器兩類。按結(jié)構(gòu)形式分類,又可分為圖片狀電容器、管狀電容器、矩形電容器、片狀電容器、穿心電容器等多種。
陶瓷電容器的特點(diǎn)
1:由于陶瓷電容的介質(zhì)材料為陶瓷介質(zhì),所以耐熱性能好,不易老化。
2:陶瓷電容能耐酸堿及鹽類的腐蝕,搞腐蝕性好。
3:低壓陶瓷電容的介電常數(shù)大,體積小,容量大。
4:陶瓷電容絕緣性能好,耐高壓。
5:陶瓷電容基本不隨溫度,電壓,時(shí)間等變化而變化。
陶瓷電容器分類
1、半導(dǎo)體陶瓷電容器
(1)表面層陶瓷電容器 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(duì)于分離電容器組件來說,微小型化的基本途徑有兩個(gè):①使介質(zhì)材料的介電常數(shù)盡可能提高;②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(shí),陶瓷介質(zhì)很難做得很薄。首先是由于鐵電陶瓷的強(qiáng)度低,較薄時(shí)容易碎裂,難于進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)操作,其次,陶瓷介質(zhì)很薄時(shí)易于造成各種各樣的組織缺陷,生產(chǎn)工藝難度很大。
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(jìn)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(kuò)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(dá)1012~1013Ω·cm),盡管陶瓷的晶粒內(nèi)部仍為半導(dǎo)體,但是整個(gè)陶瓷體表現(xiàn)為顯介電常數(shù)高達(dá)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(jiǎn)稱BL電容器。
2、高壓陶瓷電容器
高壓陶瓷電容器的瓷料主要有鈦酸鋇基和鈦酸鍶基兩大類。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(diǎn),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(diǎn)。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(diǎn)使其作為高壓電容器介質(zhì)是十分有利的。
3、多層陶瓷電容器
多層陶瓷電容器是片式元件中應(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(gè)整體,又稱片式獨(dú)石電容器,具有小尺寸、高比容、高精度的特點(diǎn),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,國(guó)家2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中明確提出將表面貼裝元器件等新型元器件作為電子工業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。它不僅封裝簡(jiǎn)單、密封性好,而且能有效地隔離異性電極。MLCC在電子線路中可以起到存儲(chǔ)電荷、阻斷直流、濾波、禍合、區(qū)分不同頻率及使電路調(diào)諧等作用。在高頻開關(guān)電源、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電源和移動(dòng)通信設(shè)備中可部分取代有機(jī)薄膜電容器和電解電容器,并大大提高高頻開關(guān)電源的濾波性能和抗干擾性能。
陶瓷電容器的作用
旁路(去耦)
這是為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗的通路。在電子電路中,去耦電容和旁路電容都是起到抗干擾的作用,電容器所處的位置不同,稱呼就不一樣。對(duì)于同一個(gè)電路來說,旁路(bypass)電容是把輸入信號(hào)中的高頻噪聲作為濾除對(duì)象,把前級(jí)攜帶的高頻雜波濾除,而去耦(decoupling)電容也稱退耦電容,是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象。我們經(jīng)??梢钥吹剑陔娫春偷刂g連接著去耦電容,它有三個(gè)方面的作用:一是作為本集成電路的蓄能電容;二是濾除該器件產(chǎn)生的高頻噪聲,切斷其通過供電回路進(jìn)行傳播的通路;三是防止電源攜帶的噪聲對(duì)電路構(gòu)成干擾。
耦合
用在耦合電路中的陶瓷電容稱為耦合電容,在阻容耦合放大器和其他電容耦合電路中大量使用這種電容電路,起隔直流通交流作用,它作為兩個(gè)電路之間的連接,允許交流信號(hào)通過并傳輸?shù)较乱患?jí)電路。
濾波
用在濾波電路中的陶瓷電容器稱為濾波電容,濾波電容是會(huì)將一定頻段內(nèi)的信號(hào)從總信號(hào)中去除的,所以在電源電路中,整流電路將交流變成脈動(dòng)的直流,而在整流電路之后接入一個(gè)較大容量的陶瓷電容,利用其充放電特性,使整流后的脈動(dòng)直流電壓變成相對(duì)比較穩(wěn)定的直流電壓。
諧振
用在LC諧振電路中的安規(guī)電容器稱為諧振電容,LC并聯(lián)和串聯(lián)諧振電路中都需這種電容電路。
溫度補(bǔ)償
針對(duì)其它元件對(duì)溫度的適應(yīng)性不夠帶來的影響而進(jìn)行補(bǔ)償,改善電路的穩(wěn)定性。
調(diào)諧
是對(duì)與頻率相關(guān)的電路進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)諧,比如手機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)。
儲(chǔ)能
儲(chǔ)能就是儲(chǔ)存電能,用于必要的時(shí)候釋放。例如相機(jī)閃光燈,加熱設(shè)備等等。(現(xiàn)如今很多電容的儲(chǔ)能水平已經(jīng)可以接近鋰電池的水準(zhǔn),一個(gè)電容儲(chǔ)存的電能就可以供一個(gè)手機(jī)使用一天的時(shí)間)
推薦閱讀:
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無線開發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 讓汽車LED照明無死角,LED驅(qū)動(dòng)的全面進(jìn)化
- 開關(guān)模式電源問題分析及其糾正措施:晶體管時(shí)序和自舉電容問題
- 熱電偶的測(cè)溫原理
- 【泰克先進(jìn)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室】 遠(yuǎn)山半導(dǎo)體發(fā)布新一代高壓氮化鎵功率器件
- ADALM2000實(shí)驗(yàn):變壓器
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
電容器公式
電聲器件
電位器
電位器接法
電壓表
電壓傳感器
電壓互感器
電源變壓器
電源風(fēng)扇
電源管理
電源管理IC
電源連接器
電源濾波器
電源模塊
電源模塊
電源適配器
電子書
電阻測(cè)試儀
電阻觸控屏
電阻器
電阻作用
調(diào)速開關(guān)
調(diào)諧器
鼎智
動(dòng)力電池
動(dòng)力控制
獨(dú)石電容
端子機(jī)
斷路器
斷路器型號(hào)