什么是陶瓷电容？制作过程、种类及应用范围介绍

1.什么是陶瓷电容

顾名思义，陶瓷电容就是指将陶瓷当成介电材料的一类电容器，其中陶瓷是最早用来制造电容器的材料之一。陶瓷电容使用寿命长，内阻小，有较高电流爬升速率，应用范围比较广泛。

2.陶瓷电容的制作过程

陶瓷电容的制作过程为：配料→流延→印刷→叠层→制盖→层压→切割→排胶→烧结→倒角→端接→烧端→端头处理→外观挑选→测试→编带/包装。陶瓷电容的每一次制作都要按照严格生产标准执行，以保证陶瓷电容的品质和质量。

3.陶瓷电容的种类

(1)半导体陶瓷电容器

半导体陶瓷电容器可分为：

1)表层陶瓷电容器

电容器的小型化，即电容器以尽可能小的体积获得尽可能大的容量，是电容器的发展趋势之一。对于电容器元件的分离，小型化有两种基本方法：

①使电介质材料的介电常数尽可能高;

②使介质层的厚度尽可能薄。在陶瓷材料中，铁电陶瓷的介电常数非常高，但是用铁电陶瓷来制造普通的铁电陶瓷电容器时，很难将陶瓷电介质做得很薄。首先，由于铁电陶瓷强度低，太薄时容易断裂，难以进行实际生产操作。其次，当陶瓷介质易碎时，容易产生各种结构缺陷，生产工艺将具有挑战性。

2)晶界层陶瓷电容器

晶粒充分发达的BaTiO3半导体陶瓷表面涂有适当的金属氧化物(如CuO或Cu2O、MnO2、Bi2O3、Tl2O3等)，并在适当温度的氧化条件下进行热处理。然后该物质会与BaTiO3形成低共晶溶液相，随着开孔和晶界迅速扩散并渗透到陶瓷中，在晶界上形成一层薄的固溶体绝缘层。

这种薄的固溶体绝缘层的电阻率非常高(可达1012~1013Ω·cm)。尽管陶瓷颗粒内部仍然是半导体，但整个陶瓷体显示为介电常数为 2×104 到 8×104 的介电介质。用这种瓷制成的电容器称为边界层陶瓷电容器，简称BL电容器。

(2)高压陶瓷电容器

高压陶瓷电容器的陶瓷材料有钛酸钡基和钛酸锶基。钛酸钡基陶瓷材料具有介电系数高、交流耐压特性好等优点，但也存在电容变化率随介质温度升高和绝缘电阻降低的缺点。钛酸锶晶体的居里温度为-250℃，常温下为立方钙钛矿结构。

它是顺电体，没有自发极化现象。在高压下，钛酸锶陶瓷材料的介电系数变化不大。介电损耗角正切值(tgδ)和电容变化率很小，是一种高压电容器介质。

(3)多层陶瓷电容器

多层陶瓷电容器是使用最广泛的电子元件类型。它们与内部电极材料和陶瓷体平行交替叠放并烧成一个整体，又称片式独石电容器。具有体积小、比容大、精度高的特点。它可以安装在印刷电路板 (PCB) 和混合集成电路 (HIC) 基板上。可以有效减小电子信息终端产品(尤其是便携产品)的体积和重量，同时也提高了产品的可靠性。

多层陶瓷电容器顺应了IT产业小型化、轻量化、高性能、多功能化的发展方向。2010年国家远景目标纲要明确提出，表面贴装元件等新型元件应成为电子产业的发展重点。它不仅封装简单，密封性好，而且能有效隔离对电极。MLCC可以在电子电路中存储电荷、阻断直流、滤波合并、区分不同频率和调谐电路。

可部分替代高频开关电源、计算机网络电源和移动通讯设备中的有机薄膜电容器和电解电容器。更重要的是，它可以大大提高高频开关电源的滤波性能和抗干扰性能。

4.陶瓷电容的应用范围

陶瓷电容在工业领域、医疗器械、电力系统、滤波连接器、安检设备、原子能相关设备、电力系统(断路器)、静电除尘、焊接设备、矿产勘探设备、国防工业领域具有较为广泛的使用需求。

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