Tlenki metali ziem rzadkich w kondensatorach MLCC

Jako kluczowy składnik MLCC, ceramiczne materiały dielektryczne odgrywają decydującą rolę w określeniu wydajności MLCC.i cienkie warstwy, wyższe wymagania techniczne zostały wprowadzone do proszków dielektrycznych ceramicznych o wysokiej odporności na napięcie, wysokiej stałej dielektrycznej i wysokiej niezawodności.Tlenki ziem rzadkich są powszechnie stosowane w produkcji ceramiki, w tym tlenek cerium, tlenek lantanu, tlenek neodymu, tlenek dysprozu, tlenek samarium, tlenek holmu, tlenek erbiu itp.Doping ceramiki z niewielkimi lub śladowymi ilościami ziem rzadkich może znacząco zmienić mikrostrukturę, składu fazowego, gęstości, właściwości mechanicznych, właściwości fizyko-chemicznych i zachowania sinterującego materiałów ceramicznych.Modyfikacja poprzez doping tlenkami ziem rzadkich jest jedną z dróg uzyskiwania wysokiej klasy proszków dielektrycznych ceramicznych do MLCC.

Jako ważne składniki dopingu w proszkach dielektrycznych MLCC,tlenki ziem rzadkich mogą skutecznie poprawić niezawodność MLCC i są niezbędnymi surowcami w opracowywaniu wysokiej klasy proszków ceramicznych do MLCCProszki ceramiczne do MLCC są głównie klasyfikowane w trzy kategorie (Y5V, X7R i COG).Materiały X7R są specyfikacją o największej globalnej konkurencji i są również jedną z odmian o największym popycie rynkowym i największym wykorzystaniu w sprzęcie elektronicznymIch zasada produkcji opiera się na modyfikacji nanoskalowego materiału ceramicznego titanatu baru (BaTiO3).

Tytanian baru jest jednym z głównych surowców do produkcji MLCC. Wykazuje doskonałe właściwości piezoelektryczne, ferroelektryczne i dielektryczne.czystego titanatu baru o dużym współczynniku temperatury pojemności, wysoka temperatura spiekania i stosunkowo wysoka strata dielektryczna, co czyni go nieodpowiednim do bezpośredniego stosowania w produkcji kondensatorów ceramicznych.

Badania pokazują, że właściwości dielektryczne titananu baru są ściśle związane z jego strukturą krystaliczną.Zwiększając tym samym właściwości dielektryczneWynika to przede wszystkim z faktu, że dopowany drobnoziarnisty titananyt baru tworzy strukturę rdzenia, która odgrywa istotną rolę w poprawie właściwości temperatury pojemności.

Doping rzadkoziemkowych pierwiastków do struktury titananu baru jest jedną z metod stosowanych w celu poprawy zachowania syfrowania i niezawodności MLCC.Badania nad dopingiem jonów ziem rzadkich w titananie baru sięgają początku lat sześćdziesiątychDodanie tlenków ziem rzadkich zmniejsza ruchliwość tlenu, co może zwiększyć stabilność temperatury dielektrycznej i odporność elektryczną ceramiki dielektrycznej,w ten sposób zwiększenie wydajności i niezawodności produktuDo najczęściej dodawanych tlenków ziem rzadkich należą między innymi tlenek ytrium (Y2O3), tlenek dysprozu (Dy2O3) i tlenek holmu (Ho2O3).

Promień jonowy jonów ziem rzadkich ma kluczowy wpływ na położenie szczytu Curie'ego w ceramikach na bazie titanatu baru.Doping z rzadkimi pierwiastkami ziemskimi o różnych promieniach zmienia parametry siatki kryształów o strukturze rdzeniaDoping z większym promieniem jonów ziem rzadkich indukuje fazę pseudo-kubiczną w krysztale i generuje w nim pozostałe naprężenie.wprowadzenie jonów ziem rzadkich o mniejszym promieniu powoduje mniejsze napięcie wewnętrzne i hamuje przejścia fazowe w strukturze rdzenia powłokiNawet przy stosowaniu dodatków w niewielkich ilościach cechy tlenków ziem rzadkich (takie jak wielkość lub kształt cząstek) mogą znacząco wpływać na ogólną sprawność lub jakość produktu.Wysokiej wydajności MLCC nadal rozwijają się w kierunku miniaturyzacjiNajnowocześniejsze na świecie produkty MLCC weszły w nanoskala.tlenki ziem rzadkich powinny posiadać rozmiar cząstek nanowymiarowych i dobrą dyspersję proszku.