EMI用高介X8R介质材料研究

论文摘要

本论文研究了低频高介X8R系列EMI用滤波电容器陶瓷材料及其制备方法。论文利用金属-电介质复合法将金属单质M添加到BaTiO3基体材料中,分析了金属-电介质复合材料的内部作用机理。金属在高温熔融状态下与电介质之间的相互作用关系可由渗透理论来描述。实验中通过对金属-电介质复合材料体系合成工艺的探索、助熔剂的选用及烧结条件的研究,使得该复合材料能够适应EMI滤波电容器对大电容量的要求,得到了性能优良的新型中温烧结X8R电介质材料。其各项性能指标如下所示（烧结温度1150℃）:介电常数:ε≥5200容量变化率:ΔC/C≤±8% （-55℃～+150℃）介质损耗:tgδ≤1.5%绝缘电阻率:ρv≥2×1011Ω·cm实验还在以前研究的基础上利用先驱体B位复合取代法制备高介电常数BaTiO3-NiNb2O6-MnNb2O6系统陶瓷材料,并加入适量助熔剂实现中温烧结,使材料可以使用Pd30%-Ag70%的材料作为内电极。制备出性能良好的X8R瓷料,同时对先驱体合成取代机理及系统介电性能进行了分析。所得系统的介电性能如下（烧结温度1150℃）:介电常数:ε≥4200容量变化率:ΔC/C≤±15% （-55℃～+150℃）介质损耗:tgδ≤1.2%绝缘电阻率:ρv≥1012Ω·cm

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 微电子技术与信息功能陶瓷概述
• 1.2 电磁干扰及电磁兼容概述
• 1.2.1 电磁干扰的定义及传播途径
• 1.2.2 电磁兼容及 EMC 设计思路
• 1.2.3 EMI对策电子元件
• 1.2.4 EMI 滤波器的作用及种类
• 1.2.5 EMI 电容滤波器在电磁兼容中的应用
• 1.2.6 制备EMI滤波电容器的介质材料
• 1.3 本论文研究背景、内容和任务
• 第二章 实验步骤及性能测试
• 2.1 实验步骤
• 2.1.1 金属-电介质复合材料的制备
• 2.1.2 先驱体法信息功能陶瓷介质材料的制备
• 2.1.3 玻璃助熔剂的烧制
• 2.2 介电性能及微观形貌的测试
• 2.2.1 介电性能的测试
• 2.2.2 试样的参数测定
• 2.2.3 试样的微观形貌分析
• 3系统的机理及改性'>第三章 BaTiO₃系统的机理及改性
• 3的结构及介电性能'>3.1 BaTiO₃的结构及介电性能
• 3晶体的铁电畴结构'>3.2 BaTiO₃晶体的铁电畴结构
• 3陶瓷的电性能'>3.3 BaTiO₃陶瓷的电性能
• 3的改性机理'>3.4 BaTiO₃的改性机理
• 3系统的改性机理'>3.5 金属M 掺杂对BaTiO₃系统的改性机理
• 3.5.1 渗透理论简介
• 3.5.2 渗透理论的定义
• 3.5.3 渗透几率与渗透阈值
• 3.5.4 定比例法则
• 3.5.5 渗透理论及定比例法则在金属-电介质复合材料中的应用
• 3系统的改性机理'>3.6 先驱体法掺杂对 BaTiO₃系统的改性机理
• 3系统的影响'>3.7 助熔剂对BaTiO₃系统的影响
• 第四章 实验结果及讨论
• 3基料的预处理'>4.1 BaTiO₃基料的预处理
• 2O₃对 BaTiO₃系统的掺杂改性作用'>4.2 稀土氧化物 Gd₂O₃对 BaTiO₃系统的掺杂改性作用
• 4.3 金属-电介质复合材料的研究
• 4.3.1 金属 M 掺杂对系统介电性能的影响
• 4.3.2 烧结工艺对试样介电性能的影响
• 4.3.3 金属-电介质复合材料样品表面性质的研究
• 4.3.4 样品内部结构的研究
• 2O₆和 MnNb₂O₆的合成'>4.4 先驱体 NiNb₂O₆和 MnNb₂O₆的合成
• 3系统介电性能的影响'>4.5 先驱体掺杂对 BaTiO₃系统介电性能的影响
• 2O₆添加量对中温烧结系统的影响'>4.5.1 NiNb₂O₆添加量对中温烧结系统的影响
• 2O₆添加量对中温烧结系统的影响'>4.5.2 MnNb₂O₆添加量对中温烧结系统的影响
• 4.6 结论
• 第五章 结 论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间完成的论文著作及科研情况
• 致谢