《介质陶瓷》PPT课件

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1、5电容器介质陶瓷1)按介质分类铁电介质陶瓷高频介质陶瓷半导体介质陶瓷反铁电介质陶瓷微波介质陶瓷独石介质陶瓷2)按国家标准分类低频：高ε，较大的tgδ高频低介（ε<10，tgδ小）中介（ε=12~50，tgδ小）高介（ε=60~200，tgδ小）装置瓷（II类瓷）,（I类瓷）III类瓷：低频高介，超高ε半导体陶瓷2)按国家标准分类以高介电常数为特征，具有钙钛矿型结构，如BaTiO3,高频热稳定电容器高频热补偿电容器汽车、计算机等电路低频高介电容器类别特点产品应用I类高频下介电常数比结构陶瓷高，约12～900，介质损耗小，介电常数、温度系数值范围宽，电性能稳定金红石瓷、钛酸

2、钙瓷、钙钛硅瓷、镁镧钛瓷、锡酸盐瓷、锆酸盐瓷和钛锶铋瓷高频电路中的瓷介电容器，有的用于精密电子仪器等设备的电路中Ⅱ类介电常数比I类电介质陶瓷高，介电系数随温度和电场变化呈非线性，具有电滞回线，电致伸缩和压电效应等铁电陶瓷(钛酸钡)用于对Q值及静电容量稳定性要求不高的电子仪器设备中，作旁路和藕合等电路中的电容器．Ⅲ类以晶粒为半导体，利用陶瓷的表面及晶粒间形成绝缘层作为介质，单位面积的电容量很大小型、大容量的晶界层型，阻挡层型及还原再氧化型半导体陶瓷电容器(钛酸钡基、钛酸锶基)广泛用于收录机、电子计算机、汽车等电子产品根据陶瓷电容器所采用陶瓷材料的特点，电容器分为：1.温度

3、补偿(1型)，2.温度稳定(Ⅱ型)，3.高介电常数(Ⅲ型)，4.半导体系(Ⅳ型)，其各自的特征如下表所示：类型特征Ⅰ温度补偿介电常数的温度系数在+10-4／℃到-4.7X10-3／℃之间随意获得；具有高的Q值；绝缘电阻高，适用于高频Ⅱ温度稳定介电常数的温度系数接近零；具有高的Q值，适用于高频；如果介电常数尽可能高些，在几GHz带宽内Q值很高，则可用于制造微波滤波器，称微波电介质陶瓷Ⅲ高介电常数由于采用高介电常数陶瓷(ε＝1000～30000，甚至更高，可获得大容量：绝缘电阻高；Q值小，适用于低频Ⅳ半导体系由于利用半导体化的高介电常数陶瓷的表面层或阻挡层，叫可以比Ⅱ型更小

4、型化电容器应用热点：独石介质陶瓷摩尔定律随着电子技术迅速发展和广泛应用，特别是大规模集成电路的推广和应用以及表面组装技术的(SMT)发展，对电子元件提出了大容量、小体积、长寿命、高可靠性的要求。独石结构陶瓷电容器正是适应电子设备的这一新要求而发展起来的。一般的电容器是用烧好的瓷片与电极组装成电容器，而独石电容器是将瓷料直接与电极烧结成一个整体，故称独石。独石电容器的介电常数是普遍陶瓷电容器的三倍，它已大量用于高频混合集成电路的外贴元件和其他小型化、可靠性要求高的电子设备中。独石结构陶瓷电容器制法是在生坯陶瓷薄膜上被复电极浆料，并经若干片迭合后一次烧结成整体。其结构有带引

5、线并用树脂包封的及不带引线亦无包封的块状裸露电容器两种。具有体积小，容量大、耐潮性好等特点。广泛应用于印刷电路及在厚、薄膜混合集成电路中作外贴元件用。§5-1概述§5-2陶瓷的铁电性与铁电陶瓷§5-3强介铁电瓷的改性机理§5-4铁电陶瓷的老化与疲劳现象§5-5铁电陶瓷材料确定原则第5章电容器介质陶瓷Brainport重点掌握的几个概念：自发极化剩余极化矫顽场铁电体电滞回线电畴铁电陶瓷①介电系数大，以制造小体积、重量轻的陶瓷电容器，ε↑→电容器体积↓→整机体积、重量↓②介质损耗小，tgδ=（1~6）×10-4，保证回路的高Q值。高介电容器瓷工作在高频下时ω↑、tgδ↑。③

6、对I类瓷，介电系数的温度系数αε要稳定化。对II类瓷，则用ε随温度的变化率表示（非线性）。I类瓷II类瓷5.1.1电容器瓷的电气性能指标：5-1概述④体积电阻率ρv高（ρv>1012Ω·cm）为保证高温时能有效工作，要求ρv高⑤抗电强度Ep要高a、小型化，使Ε=V/d↑b、陶瓷材料的分散性，即使Ε<0003332：、、、：、

7、、：CaZrO3SrSnO3CaSnO3MgTiO3SrTiOCaTiOTiOaaaeeBaO•4TiO2温度每变化1℃时介电系数的相对变化率高介电容器电容温度系数一般用电介质的介电系数温度系数表示即可。5.1.2.自发极化与铁电体电介质的极化-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+++++++------Pμ极化强度:介电常数:具有自发极化强度（Ps）SpontaneousPolarization自发极化强度能在外加电场下反转,SwitchablePs铁电体(ferroelectric)：具有自发极化，且自发极化