無機電解質電容器指的是介質採用無機材料的電解質電容器。 電容器按介質材料的不同分有機介質電容器(包括漆膜電容器、混合介質電容器、紙介電容器、有機薄膜介質電容器、紙膜複合介質電容器等)，無機介質電容器(包括陶瓷電容器、雲母電容器、玻璃膜電容器、玻璃釉電容器等)。
基本介紹
- 中文名：無機介質電容器
- 外文名：Inorganic dielectric capacitor
- 學科：電力工程
- 領域：工程技術
- 釋義：介質採用無機材料的電解質電容器
- 包括：陶瓷電容器、雲母電容器、玻璃膜電容器等
簡介,電容量的提高,產品的小型化與集成化,無機電解質電容器其他方面,
簡介
電解電容器(包括鋁電解電容器、鉭電解電容器、鈮電解電容器、鈦電解電容器及合金電解電容器等)和氣體介質電容器(包括空氣電容器、真空電容器和充氣電容器等)、紙膜複合介質電容器等，無機介質電容器(包括陶瓷電容器、雲母電容器、玻璃膜電容器、玻璃釉電容器等)，隨著電子整機產品市場格局的調整，移動通信設備和攜帶型計算機異軍突起，為 MLCC 的發展帶來巨大的市場空間的同時，對 MLCC 在縮小尺寸、擴大容量、降低 ESR、抗 EMI 特性、寬工作溫度範圍、高可靠性和高頻特性等方面提出了更高的要求。為此，國內外電容器生產廠商都加快了MLCC 生產技術的開發，已取得了長足進展。
電容量的提高
提高陶瓷電容器產品容量的技術途徑重點在改進陶瓷材料性能和開發新的材料體系，提高陶瓷材料的介電常數，減薄介質層厚度和提高疊層數等方面。1998 年日本太陽誘電推出了 100 mF 的多層陶瓷電容器，該產品使用鎳作為電極材料，尺寸為 5750（5.7 mm×5.0 mm×2.5 mm），該產品的出現使得陶瓷電容器在大容量方面的套用向前推進了一大步。
陶瓷電容器所使用的粉體材料可分為溫度補償型（Ⅰ型）、高介電常數型（Ⅱ型）及半導體型（Ⅲ型）三個類別。其中半導體型的陶瓷粉體為還原性鈦酸鋇或鈦酸鍶材料，該類別的材料主要用於製造圓片形半導體陶瓷電容器，適用於低壓電路。多層陶瓷電容器則是以溫度補償型及高介電常數型陶瓷粉體為主要的原材料，由於各類陶瓷粉體特性不一，所製成的電容器產品的成本也會有所不同。各類多層陶瓷電容器特性及平均成本可以看出，NP0/COG 陶瓷電容器的平均成本相較其他陶瓷電容器高。NP0/COG 陶瓷電容器多用於通訊產品上，特別是隨著全球移動通訊產品需求量急劇擴大，使得用於行動電話上的 NP0/COG 多層陶瓷電容器需求大增，此系列的電容器產品在未來的一段時間內仍會具有廣闊的市場前景。X7R 陶瓷電容器主要用於計算機產品上，其平均成本則僅次於 NP0/COG 系列產品，而 Z5U/Y5V 陶瓷電容器因價格較低，其下游主要套用產品（在整機中可使用Z5U/Y5V 陶瓷電容器的電子產品）為消費性電子產品。
產品的小型化與集成化
隨著陶瓷粉體材料性能的提高和疊層技術的發展，多層陶瓷電容器的尺寸正逐步縮小。0402產品成為世界片式化電容器市場的主流，而隨著0201產品的大量生產，0402產品讓位於0201產品亦成必然趨勢。0402產品主要套用於行動電話和筆記本電腦，0201 產品則主要套用於高頻組件、溫度補償型石英振盪器、壓控振盪器、IC 卡等產品上。預計在2004年，一部手機中所使用的 MLCC 數量將由現在的175隻減少到120隻，其中0201型MLCC的使用量將達到70%左右。但是由於許多整機生產廠商的表面貼裝設備暫時無法完成由0402產品向0201產品的替換，使0201產品的套用市場尚有一定阻力，但隨著整機產品小型化的強勁需求，必將推動整機生產廠商完成0402產品向0201產品的轉換0201產品未來的市場前景將非常廣闊。在產品的小型化方面，產品的集成化進程也在同時進行。由於積體電路晶片運算速度的提高，工作電壓的降低，以及在 EMC 方面的要求越來越迫切，無源元件的使用量越來越大，尤其是隨著 MCM 技術的發展，無源元件的集成化程度逐漸受到關注。電容網路和陣列化電容作為電容器集成化的兩個主要方向，其套用場合也越來越多。電容網路和陣列化電容具有降低整機產品成本、縮小組件體積以及提高整機產品特性等優勢。
無機電解質電容器其他方面
在陶瓷電容器容量大幅度上升的同時，日本松下電子部品公司開展了超低電容量值的新一代高頻 MLCC 的研究開發，於2000年成功開發出0.05 pF的高頻 MLCC，並從2001年4月份起已開始批量生產，已套用到行動電話等產品上。樣品售價每隻 10 日圓，月產量預估約 1 000 萬隻。該新產品可套用於對小型通訊產品雜散容量的高精度修正，其高頻段的介電損耗也只有通常產品的一半。對於這種超低電容量的MLCC，其尺寸目標為1005，最低容量下限定於0.05 pF。該產品的成功開發是由於松下電子重新成功開發低介電常數的瓷料，並藉助高精度多層技術而完成的。松下電子亦將電容量容許誤差由過去的 0.25 pF 降低至 0.03 pF。該新電容器按容量大小已形成 35 種不同規格的產品，容量值分別為0.05~3.0 pF不等。由於在電極材料上採用了低熔點銀為電極，大大降低了電路的相位噪聲。此外，該產品的電容量受溫度變化的影響較小，幾乎不會因溫度而使電容量產生變化。為適應超高頻段、微波段電路的需要，國外已研製出了專門用於微波頻段的 MLCC，在 100 MHz~1 GHz 範圍內，仍有較高的 Q 值。另外，據報導，美國已可生產可在 4.2 GHz 下工作的 MLCC。 MLCC 的工作頻率最高已達到 5 GHz。在超高壓方面，美國 Novacap 公司用 NP0 和 X7R 瓷料作介質，製得了額定工作電壓最高達 10 kV 的電容器，這類產品可用於航空航天和軍用電子設備的電源和倍壓電路中。我國的 MLCC 產品在此方面尚屬空白。
