陶瓷电容器有哪些优势

瓷片电容技术的发展历程：1900年意大利L.隆巴迪发明陶瓷介质电容；30年代末人们发现在陶瓷中添加钛酸盐可使介电常数成倍增长，因而制造出较便宜的瓷介质电容；1940年前后人们发现了现在的瓷片电容技术参数的主要原材料BaTiO3(钛酸钡)具有绝缘性后，开始将瓷片电容技术参数使用于对既小型、精度要求又极高的军事用电子设备当中

1960年左右陶瓷叠片电容作为商品开始开发

1970年，随着混合IC、计算机、以及便携电子设备的进步也随之迅速的发展起来，瓷片电容成为电子设备中不可缺少的零部件，而其中技术参数也是学者们研究的重点

现在的陶瓷介质电容的全部数量约占电容市场的70%左右

因为陶瓷介质电容的绝缘体材料主要使用陶瓷，其基本构造是将陶瓷和内部电极交相重叠

陶瓷材料有几个种类

自从考虑电子产品无害化特别是无铅化后，高介电系数的PB（铅）退出瓷片电容技术参数领域，现在主要使用TiO2(二氧化钛)、BaTiO3,CaZrO3(锆酸钙)等

和其它的电容相比具有体积小、容量大、耐热性好、适合批量生产、价格低等优点

由于原材料丰富，结构简单，价格低廉，而且电容量范围较宽（一般有几个PF到上百μF），损耗较小，电容量温度系数可根据要求在很大范围内调整

瓷片电容技术参数品种繁多，外形尺寸相差甚大从0402（约1×0.5mm）封装的贴片电容到大型的功率瓷片电容

按使用的介质材料特性可分为Ⅰ型、Ⅱ型和半导体瓷片电容；按无功功率大小可分为低功率、高功率瓷片电容；按工作电压可分为低压和高压瓷片电容；按结构形状可分为圆片形、管型、鼓形、瓶形、筒形、板形、叠片、独石、块状、支柱式、穿心式等

瓷片电容的分类：瓷片电容技术参数从介质类型主要可以分为两类，即Ⅰ类瓷片电容技术参数和Ⅱ类瓷片电容技术参数

Ⅰ类瓷片电容技术参数（ClassⅠceramiccapacitor），过去称高频瓷片电容技术参数（High-freqencyceramiccapacitor），是指用介质损耗小、绝缘电阻高、介电常数随温度呈线性变化的陶瓷介质制造的电容

它特别适用于谐振回路，以及其它要求损耗小和电容量稳定的电路，或用于温度补偿

Ⅱ类瓷片电容技术参数（ClassⅡceramiccapacitor）过去称为为低频瓷片电容技术参数（Lowfrequencycermiccapacitor），指用铁电陶瓷作介质的电容，因此也称铁电瓷片电容技术参数

这类电容的比电容大，电容量随温度呈非线性变化，损耗较大，常在电子设备中用于旁路、耦合或用于其它对损耗和电容量稳定性要求不高的电路中

常见的Ⅱ类瓷片电容技术参数有：X7R、X5R、Y5V、Z5U其中：X7R表示为：第一位X为最低工作温度-55℃，第二位的数字7位最高工作温度+125℃，第三位字母R为随温度变化的容值偏差±15%；X5R表示为：第一位X为最低工作温度-55℃，第二位的数字5位最高工作温度+85℃，第三位字母R为随温度变化的容值偏差±15%；Y5V表示为：第一位Y为最低工作温度-30℃，第二位的数字5位最高工作温度+85℃，第三位字母V为随温度变化的容值偏差+22%，-82%±15%

Z5U表示为：第一位Z为最低工作温度+10℃，第二位的数字5位最高工作温度+85℃，第三位字母U为随温度变化的容值偏差+22%，-56%

圆片电容的铜电极据说在个别日本企业已经早几年批量使用。国内因为去年、今年银价大涨，现在业内大多在调研，初期认证阶段。铜浆料虽然材料成本低，但是设备、工艺要求高，前期的投入比较大。网带式气氛保护烧结炉、制氮机的资金需求上百万，这对于没有一定创新能力、产能规模的工厂还是有相当的门槛，也需要投资者有相当的决心。

在贱金属铜浆料在MLCC以外的产品应用，广州三则电子材料有限公司涉及得比较早，圆片电容的C/IR、可焊性、附着力都已经达到国标要求，DF偏大，这个指标还需要电容厂对瓷粉配方的组份抗还原性进行摸索调整；

压敏电阻、热敏电阻等电子陶瓷元件厂家也在铜浆的应用取得了突破性进展，个别厂家已经实现产业化。

通常用于高稳定震荡回路中，作为回路、旁路电容器及垫整电容器

瓷片电容只要针对于高频,高压瓷片电容取决于你使用在什么场合,典型作用可以消除高频干扰

优点1.容量损耗随温度频率具高稳定性2.特殊的串联结构适合于高电压极长期工作可靠性3.高电流爬升速率并适用于大电流回路无感型结构作用MLCC(1类)—微型化,高频化,超低损耗,低ESR,高稳定,高耐压,高绝缘,高可靠,无极性,低容值,低成本,耐高温.主要应用高高频电路中

MLCC(2类)—微型化,高比容,中高压,无极性,高可靠,耐高温,低ESR,低成本.主要应用于中,低频电路中作隔直,耦合,旁路和滤波等电容器使用

除因温度冷热变化产生热应力导致开裂外，对于环氧包封型高压陶瓷电容，无论是留边型还是满银型电容都存在着电极边缘电场集中和陶瓷-环氧的结合界面等比较薄弱的环节

环氧包封的瓷片电容由于环氧树脂固化冷却过程体积收缩，产生的内应力以残余应力的形式保留在包封层中，并作用于陶瓷-环氧界面，劣化界面的粘结

在电场作用下，组成高压瓷片电容瓷体的钙钛矿型钛酸锶铁类陶瓷（SPBT）会发生电机械应力，产生电致应变

当环氧包封层的残余应力较大时，二者联合作用极可能造成包封与陶瓷体之间脱壳，产生气隙，从而降低电压水平

二：介质内空洞：导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染、烧结过程控制不当等

空洞的产生极易导致漏电，而漏电又导致器件内局部发热，进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加

该过程循环发生，不断恶化，导致其耐压水平降低

三：包封层环氧材料因素：一般包封层厚度越厚，包封层破坏所需的外力越高

在同样电场力和残余应力的作用下，陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生气隙较为困难

另外固化温度的影响，随着固化温度的提高，高压瓷片电容的击穿电压会越高，因为高温固化时可以较快并有效地减少残余应力

随着整体模块灌胶后固化的高温持续，当达到或超过陶瓷电容器外包封层环氧树脂的玻璃转化温度，达到了粘流态，陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生了气隙，此时的形变就很难恢复，这种气隙会降低陶瓷电容的耐压水平

四：机械应力裂纹：陶瓷体本身属于脆性较高的材料，在产生和流转过程中较大的应力可能造成应力裂纹，导致耐压降低

常见的应力源有：工艺过程电路板流转操作；流转过程中的人、设备、重力等因素；元件接插操作；电路测试；单板分割；电路板安装；电路板定位铆接；螺丝安装等

导致瓷片电容失效结论一：直接原因：陶瓷-环氧界面存在间隙，导致其耐压水平降低

二：间接原因：二次包封模块固化过程中产生了环氧材料应力收缩，致使陶瓷-环氧界面劣化，形成了弱点放电的路径

三：二次包封模块固化后，样品放置时间过短，其内部界面应力未完全释放出来，在陶瓷-环氧界面存在微裂纹，导致耐压水平降低

什么是瓷片电容？瓷片电容是一种用陶瓷材料作介质，在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜，再经高温烧结后作为电极而成的电容器

通常用于高稳定振荡回路中，作为回路、旁路的电容器及垫整电容器，按容量分为可调堦的可变电容器及和容量固定的固定电容器

瓷片电容按频率分为高频瓷片电容和低频瓷片电容

高频瓷片电容体积小、稳定性高、高频特性好、损耗小（tgδ瓷片电容有什么特点呢？高频电容，容量小；频率高；损耗小；工作稳定

低频电容，体积小；容量大；耐电压高；价格低

瓷片电容的作用瓷片电容MLCC(1类)微型化，高频化，超低损耗，低ESR，高稳定，高耐压，高绝缘，高可靠，无极性，低容值，低成本，耐高温，主要应用于高频电路中

瓷片电容MLCC(2类)微型化，高比容，中高压，无极性，高可靠，耐高温，低ESR，低成本

主要应用于中，低频电路中作隔直，耦合，旁路和滤波等电容器使用

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