X8R型介電材料研究及測試系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、多層陶瓷電容器(Multilayer Ceramic Capacitor，MLCC)作為一種重要的基礎(chǔ)元器件被廣泛的應(yīng)用到電子信息產(chǎn)品的各個(gè)領(lǐng)域。MLCC以其較高的介電常數(shù)和穩(wěn)定的溫度特性受到越來越多的重視。
　　由于鈦酸鋇具有較高的介電常數(shù),本文主要研究鈦酸鋇基陶瓷介電材料的介電性能和溫度特性。純鈦酸鋇制作的陶瓷介電材料在溫度特性方面不能滿足較寬的溫度范圍,如X7R、X8R等,而不能用來制備具有高介電性能的MLCC。所以需要對(duì)純

2、鈦酸鋇進(jìn)行摻雜改性,改善鈦酸鋇基陶瓷介電材料的介電性能和溫度特性。首先,利用Nb2O5、Co2O3體系進(jìn)行鈦酸鋇的摻雜改性;然后利用CeO2、Nd2O3和MnCO3等該改善鈦酸鋇基陶瓷介電材料的燒結(jié)溫度、展寬居里峰和提高介電常數(shù)等;最后利用合成的Bi2Sn2O7來研究其對(duì)鈦酸鋇基陶瓷介電材料在介電性能和溫度特性方面的影響。此外,本文還進(jìn)行了煅燒次數(shù)對(duì)居里溫度點(diǎn)的影響。最后借助微觀分析方法,對(duì)鈦酸基陶瓷介電材料進(jìn)行微觀表征,解釋摻雜劑在介

3、電性能方面的影響因素。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,摻雜Nb2O5、Co2O3、CeO2、Nd2O3和MnCO3的鈦酸鋇基陶瓷介電材料在介電常數(shù)和溫度特性方面有了很大改善,但是溫度特性方面還不能滿足X8R的基本要求。為了進(jìn)一步研究BaTiO3的摻雜改性,利用Bi2O3和SnO2在800℃下合成Bi2Sn2O7作為研究更高介電性能的摻雜劑。在Bi2Sn2O7的摻雜研究中,煅燒溫度在1200℃和摻雜量為2mol％的鈦酸鋇基陶瓷介電材料具有最高的

4、溫度特性和較高的介電常數(shù)。隨著 Bi2Sn2O7摻雜量的增加,鈦酸鋇基陶瓷介電材料的介電常數(shù)先升高后有所下降,在溫度特性方面,居里峰從正方向上不滿足X8R到滿足X8R的范圍再到負(fù)方向上的不滿足X8R的基本要求。在煅燒次數(shù)方面,隨著煅燒次數(shù)的增加,鈦酸鋇基陶瓷介電材料的居里溫度點(diǎn)逐漸向高溫區(qū)移動(dòng)。
　　為了解決人工進(jìn)行電容器高低溫測試存在測試效率低、測試數(shù)據(jù)不精確等問題,還設(shè)計(jì)開發(fā)了基于安捷倫 E4981A電容測試儀的高低溫電容自動(dòng)