关于编制MLCC用介质陶瓷材料项目可行性研究报告编制说明

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MLCC用介质陶瓷材料项目

可行性研究报告

编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间:https://www.360docs.net/doc/e83524681.html,

高级工程师:高建

关于编制MLCC 用介质陶瓷材料项目可行性

研究报告编制说明

(模版型)

【立项 批地 融资 招商】

核心提示:

1、本报告为模板形式,客户下载后,可根据报告内容说明,自行修改,补充上自己项目的数据内容,即可完成属于自己,高水准的一份可研报告,从此写报告不在求人。

2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整)

编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司

撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书

商业计划书可行性研究报告

目录

第一章总论 (1)

1.1项目概要 (1)

1.1.1项目名称 (1)

1.1.2项目建设单位 (1)

1.1.3项目建设性质 (1)

1.1.4项目建设地点 (1)

1.1.5项目主管部门 (1)

1.1.6项目投资规模 (2)

1.1.7项目建设规模 (2)

1.1.8项目资金来源 (3)

1.1.9项目建设期限 (3)

1.2项目建设单位介绍 (3)

1.3编制依据 (3)

1.4编制原则 (4)

1.5研究范围 (5)

1.6主要经济技术指标 (5)

1.7综合评价 (6)

第二章项目背景及必要性可行性分析 (8)

2.1项目提出背景 (8)

2.2本次建设项目发起缘由 (8)

2.3项目建设必要性分析 (8)

2.3.1促进我国MLCC用介质陶瓷材料产业快速发展的需要 (9)

2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (9)

2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (9)

2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (9)

2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (10)

2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (10)

2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (11)

2.4项目可行性分析 (11)

2.4.1政策可行性 (11)

2.4.2市场可行性 (11)

2.4.3技术可行性 (12)

2.4.4管理可行性 (12)

2.4.5财务可行性 (13)

2.5MLCC用介质陶瓷材料项目发展概况 (13)

2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (13)

2.5.2试验试制工作情况 (14)

2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (14)

2.5.4MLCC用介质陶瓷材料项目建议书的编制、提出及审批过程 (14)

2.6分析结论 (14)

第三章行业市场分析 (16)

3.1市场调查 (16)

3.1.1拟建项目产出物用途调查 (16)

3.1.2产品现有生产能力调查 (16)

3.1.3产品产量及销售量调查 (17)

3.1.4替代产品调查 (17)

3.1.5产品价格调查 (17)

3.1.6国外市场调查 (18)

3.2市场预测 (18)

3.2.1国内市场需求预测 (18)

3.2.2产品出口或进口替代分析 (19)

3.2.3价格预测 (19)

3.3市场推销战略 (19)

3.3.1推销方式 (20)

3.3.2推销措施 (20)

3.3.3促销价格制度 (20)

3.3.4产品销售费用预测 (21)

3.4产品方案和建设规模 (21)

3.4.1产品方案 (21)

3.4.2建设规模 (21)

3.5产品销售收入预测 (22)

3.6市场分析结论 (22)

第四章项目建设条件 (22)

4.1地理位置选择 (23)

4.2区域投资环境 (24)

4.2.1区域地理位置 (24)

4.2.2区域概况 (24)

4.2.3区域地理气候条件 (25)

4.2.4区域交通运输条件 (25)

4.2.5区域资源概况 (25)

4.2.6区域经济建设 (26)

4.3项目所在工业园区概况 (26)

4.3.1基础设施建设 (26)

4.3.2产业发展概况 (27)

4.3.3园区发展方向 (28)

4.4区域投资环境小结 (29)

第五章总体建设方案 (30)

5.1总图布置原则 (30)

5.2土建方案 (30)

5.2.1总体规划方案 (30)

5.2.2土建工程方案 (31)

5.3主要建设内容 (32)

5.4工程管线布置方案 (33)

5.4.1给排水 (33)

5.4.2供电 (34)

5.5道路设计 (36)

5.6总图运输方案 (37)

5.7土地利用情况 (37)

5.7.1项目用地规划选址 (37)

5.7.2用地规模及用地类型 (37)

第六章产品方案 (39)

6.1产品方案 (39)

6.2产品性能优势 (39)

6.3产品执行标准 (39)

6.4产品生产规模确定 (39)

6.5产品工艺流程 (40)

6.5.1产品工艺方案选择 (40)

6.5.2产品工艺流程 (40)

6.6主要生产车间布置方案 (40)

6.7总平面布置和运输 (41)

6.7.1总平面布置原则 (41)

6.7.2厂内外运输方案 (41)

6.8仓储方案 (41)

第七章原料供应及设备选型 (42)

7.1主要原材料供应 (42)

7.2主要设备选型 (42)

7.2.1设备选型原则 (43)

7.2.2主要设备明细 (44)

第八章节约能源方案 (45)

8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (45)

8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (45)

8.2.1能源消耗种类 (45)

8.2.2能源消耗数量分析 (45)

8.3项目所在地能源供应状况分析 (46)

8.4主要能耗指标及分析 (46)

8.4.1项目能耗分析 (46)

8.4.2国家能耗指标 (47)

8.5节能措施和节能效果分析 (47)

8.5.1工业节能 (47)

8.5.2电能计量及节能措施 (48)

8.5.3节水措施 (48)

8.5.4建筑节能 (49)

8.5.5企业节能管理 (50)

8.6结论 (50)

第九章环境保护与消防措施 (51)

9.1设计依据及原则 (51)

9.1.1环境保护设计依据 (51)

9.1.2设计原则 (51)

9.2建设地环境条件 (52)

9.3 项目建设和生产对环境的影响 (52)

9.3.1 项目建设对环境的影响 (52)

9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (53)

9.4 环境保护措施方案 (54)

9.4.1 项目建设期环保措施 (54)

9.4.2 项目运营期环保措施 (55)

9.4.3环境管理与监测机构 (57)

9.5绿化方案 (57)

9.6消防措施 (57)

9.6.1设计依据 (57)

9.6.2防范措施 (58)

9.6.3消防管理 (59)

9.6.4消防设施及措施 (60)

9.6.5消防措施的预期效果 (60)

第十章劳动安全卫生 (61)

10.1 编制依据 (61)

10.2概况 (61)

10.3 劳动安全 (61)

10.3.1工程消防 (61)

10.3.2防火防爆设计 (62)

10.3.3电气安全与接地 (62)

10.3.4设备防雷及接零保护 (62)

10.3.5抗震设防措施 (63)

10.4劳动卫生 (63)

10.4.1工业卫生设施 (63)

10.4.2防暑降温及冬季采暖 (64)

10.4.3个人卫生 (64)

10.4.4照明 (64)

10.4.5噪声 (64)

10.4.6防烫伤 (64)

10.4.7个人防护 (65)

10.4.8安全教育 (65)

第十一章企业组织机构与劳动定员 (66)

11.1组织机构 (66)

11.2激励和约束机制 (66)

11.3人力资源管理 (67)

11.4劳动定员 (67)

11.5福利待遇 (68)

第十二章项目实施规划 (69)

12.1建设工期的规划 (69)

12.2 建设工期 (69)

12.3实施进度安排 (69)

第十三章投资估算与资金筹措 (70)

13.1投资估算依据 (70)

13.2建设投资估算 (70)

13.3流动资金估算 (71)

13.4资金筹措 (71)

13.5项目投资总额 (71)

13.6资金使用和管理 (74)

第十四章财务及经济评价 (75)

14.1总成本费用估算 (75)

14.1.1基本数据的确立 (75)

14.1.2产品成本 (76)

14.1.3平均产品利润与销售税金 (77)

14.2财务评价 (77)

14.2.1项目投资回收期 (77)

14.2.2项目投资利润率 (78)

14.2.3不确定性分析 (78)

14.3综合效益评价结论 (81)

第十五章风险分析及规避 (83)

15.1项目风险因素 (83)

15.1.1不可抗力因素风险 (83)

15.1.2技术风险 (83)

15.1.3市场风险 (83)

15.1.4资金管理风险 (84)

15.2风险规避对策 (84)

15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (84)

15.2.2技术风险规避对策 (84)

15.2.3市场风险规避对策 (84)

15.2.4资金管理风险规避对策 (85)

第十六章招标方案 (86)

16.1招标管理 (86)

16.2招标依据 (86)

16.3招标范围 (86)

16.4招标方式 (87)

16.5招标程序 (87)

16.6评标程序 (88)

16.7发放中标通知书 (88)

16.8招投标书面情况报告备案 (88)

16.9合同备案 (88)

第十七章结论与建议 (90)

17.1结论 (90)

17.2建议 (90)

附表 (91)

附表1 销售收入预测表 (91)

附表2 总成本表 (92)

附表3 外购原材料表 (94)

附表4 外购燃料及动力费表 (95)

附表5 工资及福利表 (97)

附表6 利润与利润分配表 (98)

附表7 固定资产折旧费用表 (99)

附表8 无形资产及递延资产摊销表 (100)

附表9 流动资金估算表 (101)

附表10 资产负债表 (103)

附表11 资本金现金流量表 (104)

附表12 财务计划现金流量表 (106)

附表13 项目投资现金量表 (108)

附表14 借款偿还计划表 (110)

(114)

第一章总论

总论作为可行性研究报告的首章,要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论,并对项目的可行与否提出最终建议,为可行性研究的审批提供方便。总论章可根据项目的具体条件,参照下列内容编写。(本文档当前的正文文字都是告诉我们在该处应该写些什么,当您按要求写出后,这些说明文字的作用完成,就可以删除了。编者注)

1.1项目概要

1.1.1项目名称

企业或工程的全称,应和项目建议书所列的名称一致

1.1.2项目建设单位

承办单位系指负责项目筹建工作的单位,应注明单位的全称和总负责人

1.1.3项目建设性质

新建或技改项目

1.1.4项目建设地点

XXXX工业园区

1.1.5项目主管部门

注明项目所属的主管部门。或所属集团、公司的名称。中外合资项目应注明投资各方所属部门。集团或公司的名称、地址及法人代表的姓名、国籍。

1.1.6项目投资规模

本次项目的总投资为XXX万元,其中,建设投资为XX万元(土建工程为XXX万元,设备及安装投资XXX万元,土地费用XXX万元,其他费用为XX万元,预备费XX万元),铺底流动资金为XX万元。

本次项目建成后可实现年均销售收入为XX万元,年均利润总额XX 万元,年均净利润XX万元,年上缴税金及附加为XX万元,年增值税为XX万元;投资利润率为XX%,投资利税率XX%,税后财务内部收益率XX%,税后投资回收期(含建设期)为5.47年。

1.1.7项目建设规模

主要产品及副产品品种和产量,案例如下:

本次“MLCC用介质陶瓷材料产业项目”建成后主要生产产品:MLCC用介质陶瓷材料

达产年设计生产能力为:年产MLCC用介质陶瓷材料产品XXX(产量)。

项目总占地面积XX亩,总建筑面积XXX.00平方米;主要建设内容及规模如下:

主要建筑物、构筑物一览表

工程类别工段名称层数占地面积(m2)建筑面积(m2)

1、主要生产系统生产车间1 1 生产车间2 1 生产车间3 1 生产车间4 1 原料库房 1 成品库房 1

2、辅助生产系统

办公综合楼8 技术研发中心 4

倒班宿舍、食堂 5

供配电站及门卫室 1

其他配套建筑工程 1

合计

行政办公及生活设施占地面积

3、辅助设施道路及停车场 1 绿化 1

1.1.8项目资金来源

本次项目总投资资金XX.00万元人民币,其中由项目企业自筹资金XX.00万元,申请银行贷款XX.00万元。

1.1.9项目建设期限

本次项目建设期从2014年XX月至2015年XX月,工程建设工期为XX个月。

1.2项目建设单位介绍

项目公司简介

1.3编制依据

在可行性研究中作为依据的法规、文件、资料、要列出名称、来源、发布日期。并将其中必要的部分全文附后,作为可行性研究报告的附件,这些法规、文件、资料大致可分为四个部分:

项目主管部门对项目的建设要求所下达的指令性文件;对项目承办单位或可行性研究单位的请示报告的批复文件。

可行性研究开始前已经形成的工作成果及文件。

国家和拟建地区的工业建设政策、法令和法规。

根据项目需要进行调查和收集的设计基础资料。

案例如下:

1.《中华人民共和国国民经济和社会发展“十二五”规划纲要》;

2.《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》;

3.《产业“十二五”发展规划》;

4.《本省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》;

5.《国家战略性新兴产业“十二五”发展规划》;

6.《国家产业结构调整指导目录(2011年本)》;

7.《建设项目经济评价方法与参数及使用手册》(第三版);

8.《工业可行性研究编制手册》;

9.《现代财务会计》;

10.《工业投资项目评价与决策》;

11.项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据;

12.国家公布的相关设备及施工标准。

1.4编制原则

(1)充分利用企业现有基础设施条件,将该企业现有条件(设备、场地等)均纳入到设计方案,合理调整,以减少重复投资。

(2)坚持技术、设备的先进性、适用性、合理性、经济性的原则,采用国内最先进的产品生产技术,设备选用国内最先进的,确保产品的质量,以达到企业的高效益。

(3)认真贯彻执行国家基本建设的各项方针、政策和有关规定,执行国家及各部委颁发的现行标准和规范。

(4)设计中尽一切努力节能降耗,节约用水,提高能源的重复利用率。

(5)注重环境保护,在建设过程中采用行之有效的环境综合治理措施。

(6)注重劳动安全和卫生,设计文件应符合国家有关劳动安全、劳动卫生及消防等标准和规范要求。

1.5研究范围

本研究报告对企业现状和项目建设的可行性、必要性及承办条件进行了调查、分析和论证;对产品的市场需求情况进行了重点分析和预测,确定了本项目的产品生产纲领;对加强环境保护、节约能源等方面提出了建设措施、意见和建议;对工程投资、产品成本和经济效益等进行计算分析并作出总的评价;对项目建设及运营中出现风险因素作出分析,重点阐述规避对策。

1.6主要经济技术指标

项目主要经济技术指标表

序号项目名称单位数据和指标

一主要指标

1 总占地面积亩

2 总建筑面积㎡

3 道路㎡

4 绿化面积㎡

5 总投资资金,其中:万元

建筑工程万元

设备及安装费用万元

土地费用万元

二主要数据

1 达产年年产值万元

2 年均销售收入万元

3 年平均利润总额万元

4 年均净利润万元

5 年销售税金及附加万元

6 年均增值税万元

7 年均所得税万元

8 项目定员人

9 建设期月

三主要评价指标

1 项目投资利润率% 29.80%

2 项目投资利税率% 40.55%

3 税后财务内部收益率% 18.97%

4 税前财务内部收益率% 26.51%

5 税后财务静现值(ic=10%)万元

6 税前财务静现值(ic=10%)万元

7 投资回收期(税后)含建设期年 5.47

8 投资回收期(税前)含建设期年 4.36

9 盈亏平衡点% 45.18%

1.7综合评价

本项目重点研究“MLCC用介质陶瓷材料产业项目”的设计与建设,项目的建设将充分利用现有人才资源、技术资源、经验积累等,逐步在项目当地形成以市场为导向的规模化MLCC用介质陶瓷材料生产基地,以研发和生产MLCC用介质陶瓷材料为主,以满足当前市场的极大需求,进而增强企业的市场竞争力和发展后劲,并推动我国MLCC用介质陶瓷材料事业的发展进程。

项目的实施符合我国相关产业发展政策,是推动我国MLCC用介质陶瓷材料行业持续快速健康发展的重要举措,符合我国国民经济可持续发展的战略目标。项目将带动当地就业,增加当地利税,带动当地经济发展。项目建设还将形成产业集群,拉大产业链条,对项目建设地乃至中国的经济发展起到很大的促进作用。因此,本项目的建设不仅会给项目企业带来更好的经济效益,还具有很强的社会效益。

陶瓷的分类及性能

陶瓷材料的力学性能 陶瓷材料 陶瓷、金属、高分子材料并列为当代三大固体材料之间的主要区别在于化学键不同。 金属:金属键高分子:共价键(主价键)范德瓦尔键(次价键) 陶瓷:离子键和共价键。普通陶瓷,天然粘土为原料,混料成形,烧结而成。 工程陶瓷:高纯、超细的人工合成材料,精确控制化学组成。 工程陶瓷的性能:耐热、耐磨、耐腐蚀、绝缘、抗蠕变性能好。 硬度高,弹性模量高,塑性韧性差,强度可靠性差。 常用的工程陶瓷材料有氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硼等。 一、陶瓷材料的结构和显微组织 1、结构特点 陶瓷材料通常是金属与非金属元素组成的化合物;以离子键和共价键为主要结合键。 可以通过改变晶体结构的晶型变化改变其性能。 如“六方氮化硼为松散的绝缘材料;立方结构是超硬材料” 2、显微组织 晶体相,玻璃相,气相 晶界、夹杂 (种类、数量、尺寸、形态、分布、影响材料的力学性能。 (可通过热处理改善材料的力学性能) 陶瓷的分类 玻璃 — 工业玻璃 (光学,电工,仪表,实验室用);建筑玻璃;日用玻璃 陶瓷 —普通陶瓷日用,建筑卫生,电器(绝缘) ,化工,多孔 ……特种陶瓷 -电容器,压电,磁性,电光,高温 …… 金属陶瓷 -- 结构陶瓷,工具(硬质合金) ,耐热,电工 …… 玻璃陶瓷 — 耐热耐蚀微晶玻璃,光子玻璃陶瓷,无线电透明微晶玻璃,熔渣玻璃陶瓷 … 2. 陶瓷的生产 (1)原料制备(拣选,破碎,磨细,混合)普通陶瓷(粘土,石英,长石等天然材料)特种

陶瓷(人工的化学或化工原料 --- 各种化合物如氧、碳、氮、硼化合物) (2) 坯料的成形 (可塑成形,注浆成形,压制成形) (3)烧成或烧结 3. 陶瓷的性能 (1)硬度 是各类材料中最高的。 (高聚物<20HV,淬火钢500-800HV,陶瓷1000-5000HV) (2)刚度是各类材料中最高的(塑料1380MN/m2,钢MN/m2) (3)强度理论强度很高(E/10--E/5);由于晶界的存在,实际强度比理论值低的多。 2 (E/1000--E/100)。耐压(抗压强度高),抗弯(抗弯强度高),不耐拉(抗拉强度很低比抗压强度低一个数量级)较高的高温强度。 (4)塑性:在室温几乎没有塑性。 (5) 韧性差,脆性大。是陶瓷的最大缺点。 (6) 热膨胀性低。导热性差,多为较好的绝热材料(λ=10-2~10-5w/m﹒K) (7)热稳定性 — 抗热振性(在不同温度范围波动时的寿命)急冷到水中不破裂所能承受的最高温度。陶瓷的抗热振性很低(比金属低的多,日用陶瓷 220 ℃) (8)化学稳定性 :耐高温,耐火,不可燃烧,抗蚀(抗液体金属、酸、碱、盐) (9) 导电性 — 大多数是良好的绝缘体,同时也有不少半导体( NiO , Fe3O4 等) (10) 其它: 不可燃烧,高耐热,不老化,温度急变抗力低。 普通陶瓷

陶瓷分类

陶瓷分类 (一)按瓷种分。目前市场上流通的主要有日用瓷器、骨灰瓷器、玲珑日用瓷器、釉下(中)彩日用瓷器、日用精陶器、普通陶瓷和精细陶瓷烹调器等。除骨灰瓷外,其余产品又按外观缺陷的多少或幅度的大小分为优等品、一等品、合格品等不同等级。 (二)按花面装饰方式分。按花面特色可分为釉上彩、釉中彩、釉下彩和色釉瓷及一些未加彩的白瓷等。 釉上彩陶瓷就是用釉上陶瓷颜料制成的花纸贴在釉面上或直接以颜料绘于产品表面,再经700~850℃烤烧而成的产品。因烤烧温度没有达到釉层的熔融温度,所以花面不能沉入釉中,只能紧贴于釉层表面。如果用手触摸,制品表面有凹凸感,肉眼观察高低不平。 釉中彩陶瓷彩烧温度比釉上彩高,达到了制品釉料的熔融温度,陶瓷颜料在釉料熔融时沉入釉中,冷却后被釉层覆盖。用手触摸制品表面平滑如玻璃,无明显的凹凸感。 釉下彩陶瓷是我国一种传统的装饰方法,制品的全部彩饰都在瓷坯上进行,经施釉后高温一次烧成,这种制品和釉中彩一样,花面被釉层覆盖,表面光亮、平整,无高低不平的感觉。 色釉瓷则在陶瓷釉料中加入一种高温色剂,使烧成后的制品釉面呈现出某种特定的颜色,如黄色、兰色、豆青色等。 白瓷通常指未经任何彩饰的陶瓷,这种制品市场上销量一般不大。 以上不同的装饰方式,除显示其艺术效果外,主要区别铅、镉等重金属元素含量上。其中釉中彩、釉下彩和绝大部份的色釉瓷、白瓷的铅、镉含量是很低的,而釉上彩如果在陶瓷花纸加工时使用了劣质颜料,或在花面设计上对含铅、镉高的颜料用量过大,或烤烧时温度、通风条件不够,则很容易引起铅、镉溶出量的超标。有的白瓷,主要是未加彩的骨灰瓷,由于采用含铅的熔块釉,如果烧成时不严格按骨灰瓷的工艺条件控制,铅溶出量超标的可能性也很大。 铅、镉溶出量是一项关系人体健康的安全卫生指标。人体血液中的铅、镉含量应越少越好。人们如长期食用铅、镉含量过高的产品盛装的食物,就会造成铅在血液中的沉积,导致大脑中枢神经,肾脏等器官的损伤。尤其对少年儿童的智力发育会产生严重的影响。 (一)按用途的不同分类 1、日用陶瓷:如餐具、茶具、缸,坛、盆、罐、盘、碟、碗等。 2、艺术{工艺}陶瓷:如花瓶、雕塑品.园林陶瓷器皿陈设品等。 3、工业陶瓷:指应用于各种工业的陶瓷制品。又分以下6各方面: ①建筑一卫生陶瓷:如砖瓦,排水管、面砖,外墙砖,卫生洁其等; ②化工{化学}陶瓷:用于各种化学工业的耐酸容器、管道,塔、泵、阀以及搪砌反应锅的耐酸砖、灰等; ③电瓷:用于电力工业高低压输电线路上的绝缘子。电机用套管,支柱绝缘于、低压电器和照明用绝缘子,以及电讯用绝缘子,无线电用绝缘子等; ④特种陶瓷:甩于各种现代工业和尖端科学技术的特种陶瓷制品,有高铝氧质瓷、镁石质瓷、钛镁石质瓷、锆英 石质瓷、锂质瓷、以及磁性瓷、金属陶瓷等。 (二)按所用原料及坯体的致密程度分类可分为: 粗陶(brickware or terra-cotta),细陶(potttery),炻器(stone Ware),半瓷器(semivitreous china),以至瓷器(130relain),原料是从粗到精,坯体是从粗松多孔,逐步到达致密,烧结,烧成温度也是逐渐从低趋高。

DC-DC转换器中应用MLCC电容应考虑的问题

https://www.360docs.net/doc/e83524681.html, 1Use of MLCC Capacitors Application Note October 2005 Issues to Consider when Using MLCC Capacitors in DC-DC Converters Multi-layer ceramic chip (MLCC) capacitors are used quite often in dc-dc converter input and output filters instead of tantalum or aluminum electrolytics. MLCC’s have low ESR, low ESL, and low cost. They also have no major reliability problems associated with them. All these properties make them suitable for power management applications. There are still, however, some issues to consider when using these capacitors in dc-dc converter circuits. Some ceramic capacitors can lose a lot of their value under certain conditions. This lost capacitance can degrade the transient response of a dc-dc converter, or it can even make the control loop of the converter unstable. First of all, we only recommend using C0G, X7R, or X5R dielectrics. Since C0G capacitors are not available except for lower values, X7R and X5R become the only suitable choice for most cases. We strongly recommend against using Y5V or any similar dielectrics in the input and output of a dc-dc converter. These capacitors will lose up to 90% of their value in many typical operating conditions. The capacitance per unit volume of the X7R/X5R dielectrics has increased quite a bit in the past few years. However, you should be careful about using the components with the highest capacitance densities. These capacitors lose a lot of their value at the higher frequencies where most dc-dc converter circuits operate. They lose even more capacitance when dc bias is applied to them. Table 1 compares some typical X7R/X5R capacitor values in various case sizes made by a major manufacturer. We first measured the capacitor value with no dc bias at frequencies >100kHz using a network analyzer, and found the higher the capacitance density, the lower will be the value at high frequencies. Next, we examined the manufacturer’s curves regarding the drop in capacitance at dc as a function applied bias voltage, and found again that the higher density capacitor values drop faster with dc bias. Nominal Voltage Measured Value % Capacitance Drop Cap Value Case Size Thickness Rating at 0V DC Bias (Typical) freg>100kHz 3V DC Bias 5V DCBias 10uF 0603 0.8mm 6.3V 5.2uF 45% 67% 0805 1.25mm 10V 7uF 20% 40% 1206 1.6mm 10V 10uF 5% 12% 1210 2mm 25V 10uF 2% 5% 22uF 0805 1.25mm 6.3V 12uF 33% 55% 1206 1.6mm 6.3V 19uF 15% 33% 1210 2.5mm 16V 19uF 1% 8% 47uF 1206 1.6mm 6.3V 35uF 33% 60% 1210 2.5mm 6.3V 43uF 12% 28% 1812 2.5mm 6.3V 47uF 10% 20% Table 1: Comparison of various ceramic cap values and case sizes

MLCC电容物理应力导致击穿问题案例

MLCC电容应力失效跟踪报告 一、现象 (1) 二、问题定义 (1) 三、信息收集、跟踪与分析 (1) 四、结论 (2) 五、改善建议 (2) 一、现象 2012年5月24日首次接板卡调试段通知,GPS G03H V1.0主板在进行48V高压测试时,出现批量C27/C39电容烧毁的现象。进一步跟踪发现,后续G03H系列产品各批次都存在这个问题,失效率时高时低,在2%~5%左右浮动。最后一次生产1000台G03H-T V2.1主板,出现16块C27烧,不良率1.60%;13块C39烧,不良率1.30%。 根据操作员提供的现场描述,主板经过12V上电,工作正常,各测试点电压正常。然后切换到48V供电,在上电时C27/C39出现电火花,立即下电后发现电容已烧毁。48V上电时间一般在1秒左右。 二、问题定义 涉及该问题的主板包括:G03H V1.0,G03H-T V1.0,G03H V2.0,G03H-T V2.0。 出现该问题的环境:板卡调试段,48V高压测试,在主板电源输入端提供48V电压。 出现失效的器件:电容C27与C39。 三、信息收集、跟踪与分析 1.问题共性:G03H各系列主板差异很小,烧毁电容所属的电路环境完全相同。同时,C27 与C39使用同一种物料,并联在同一级电路上,在PCB板上也是并列排放;同一批次中,同时存在C27烧和C39烧的问题。根据以上信息,基本可以认定属于同一种问题。 2.根据生产记录显示,自2011年10月G03H V1.0首量后,各月均有数百至数千的产量,C27 与C37不良率之和一直保持较低水平,多个月份失效率为0%。在2012年5月底之后,该问题的失效率突然提高至2%以上。查看5月收到的设计变更通知中,没有G03H相关的项目。从数据上看,经过了数个月的生产与测试检验,C27、C39的可靠性,以及工装

生物陶瓷材料的分类

惰性生物陶瓷材料 生物惰性陶瓷主要是指化学性能稳定,生物相容性好的陶瓷材料。这类陶瓷材料的结构都比较稳定,分子中的键力较强,而且都具有较高的机械强度、耐磨性以及化学稳定性。主要由氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及陶材组成。其中,以Al、Mg、Ti、Zr 的氧化物应用最为广泛。 早在1969 年,Talbert[2]就将不同孔隙率的颗粒状Al2O3 陶瓷作为永久性可移植骨假体,植入成年杂种狗的股骨中进行实验,发现多晶氧化铝陶瓷对包括生物环境在内的任何环境都呈现惰性及其优越的耐磨损性和高的抗压强度。使氧化铝陶瓷材料成为最早获得临床应用的生物惰性陶瓷材料。目前氧化铝陶瓷材料已经应用于人造骨、人工关节及人造齿根的制作方面。 氧化铝陶瓷植入人体后,体内软组织在其表面生成极薄的纤维组织包膜,在体内可见纤维细胞增生,界面无化学反应,多用于全臀复位修复术及股骨和髋骨部连接[3]。单晶氧化铝陶瓷的机械性能更优于多晶氧化铝,适用于负重大、耐磨要求高的部位。但是由于Al2O3 属脆性材料,冲击韧性较低,且弹性模量和人骨相差较大,可能引起骨组织的应力,从而引起骨组织的萎缩和关节松动,在使用过程中,常出现脆性破坏和骨损伤,且不能直接与骨结合。 目前,国外有关学者通过各种方法,使Al2O3 陶瓷在韧性和相容性方面取得了显著提高[4],如在陶瓷表面涂上骨亲和性高的陶瓷,特别是能和骨发生化学结合的磷灰石,已经制造出更加先进的人工关

节。通过相变或微裂等方法,使材料内部产生微裂纹,只要微裂纹的尺寸足够小,则均匀分布的微裂纹会起到应力分散的作用。也可以提高材料的韧性[5]。 近年,氧化锆陶瓷由于其优良的力学性能,尤其是其远高于氧化铝瓷的断裂韧性,使其作为增强增韧第二相材料在人体硬组织修复体方面取得了较大研究的进展。Hench[6]报道,部分稳定氧化锆陶瓷的抗弯强度可达100 MPa,断裂韧性可达15MPa·m- 1/2。 但惰性生物陶瓷在体内被纤维组织包裹或与骨组织之间形成纤维组织界面的特性影响了该材料在骨缺损修复中的应用,因为骨与材料之间存在纤维组织界面,阻碍了材料与骨的结合,也影响材料的骨传导性,长期滞留体内产生结构上的缺陷,使骨组织产生力学上的薄弱。 2 生物活性陶瓷材料 生物活性陶瓷包括表面生物活性陶瓷和生物吸收性陶瓷,又叫生物降解陶瓷。生物表面活性陶瓷通常含有羟基,还可做成多孔性,生物组织可长入并同其表面发生牢固的键合;生物吸收性陶瓷的特点是能部分吸收或者全部吸收,在生物体内能诱发新生骨的生长。生物活性陶瓷有生物活性玻璃(磷酸钙系),羟基磷灰石陶瓷,磷酸三钙陶瓷等几种。 2.1 羟基磷灰石陶瓷 羟基磷灰石(hydroxyapatite),简称HAp,化学式为Ca10(PO4)6(OH)2,属表面活性材料,由于生物体硬组织(牙齿、骨)

特种陶瓷制备工艺

特种陶瓷材料的制备工艺 10材料1班 王俊红,学号:1000501134 摘 要:介绍粉末陶瓷原料的制备技术、特种陶瓷成形工艺、烧结方法。 目前,特种陶瓷中的粉末冶金陶瓷工艺已取得了很大进展,但仍有一些急需解决的问题。 当前阻碍陶瓷材料进一步发展的关键之一是成形技术尚未完全突破。 压力成形不能满足形状复杂性和密度均匀性的要求。 多种胶体原位成形工艺,固体无模成形工艺以及气相成形工艺有望促使陶瓷成形工艺获得关键性突破。 关键词:特种陶瓷;成形;烧结;陶瓷材料 前言:陶瓷分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类, 特种陶瓷是以人工化合物为原料(如氧化物、氮化物、碳化物、硼化物及氟化物等)制成的陶瓷。 它主要用于高温环境、机械、电子、宇航、医学工程等方面,成为近代尖端科学技术的重要组成部分。 特种陶瓷作为一种重要的结构材料,具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀等优点,无论在传统工业领域,还是在新兴的高技术领域都有着广泛的应用。 因此研究特种陶瓷制备技术至关重要。 正文:特种陶瓷的生产步骤大致可以分为三步:第一步是陶瓷粉体的制备、第二步是成形,第三步是烧结。 特种陶瓷制备工艺流程图 一、 陶瓷粉体的制备 粉料的制备工艺(是机械研磨方法,还是化学方法)、粉料的性质(粒度大小、形态、尺寸分布、相结构)和成形工艺对烧结时微观结构的形成和发展有着巨大的影响,即粉末制备 坯料制备 成型 干燥 烧结 后处理 热压或热等静压烧结 成品

陶瓷的最终微观组织结构不仅与烧结工艺有关,而且还受粉料性质的影响。由于陶瓷的材料零件制造工艺一体化的特点,使得显微组织结构的优劣不单单影响材料本身的性能,而且还直接影响着制品的性能。陶瓷材料本身具有硬、脆、难变形等特点。因此,陶瓷材料的制备工艺显得更加重要。由于陶瓷材料是采用粉末烧结的方法制造的,而烧结过程主要是沿粉料表面或晶界的固相扩散物质的迁移过程。因此界面和表面的大小起着至关重要的作用。就是说,粉末的粒径是描述粉末品质的最重要的参数。因为粉末粒径越小,表面积越大,单位质量粉末的表面积(比表面积)越大,烧结时进行固相扩散物质迁移的界面就越多,即越容易致密化。制备现代陶瓷材料所用粉末都是亚微米(<lμm)级超细粉末,且现在已发展到纳米级超细粉。粉末颗粒形状、尺寸分布及相结构对陶瓷的性能也有着显著使组分之间发生固相反应,得到所需的物相。同时,机械球磨混合无法使组分分的影响。粉末制备方法很多,但大体上可以归结为机械研磨法和化学法两个方面。 传统陶瓷粉料的合成方法是固相反应加机械粉碎(球磨)。其过程一般为:将所需要的组分或它们的先驱物用机械球磨方法(干磨、湿磨)进行粉碎并混合。然后在一定的温度下煅烧。由于达不到微观均匀,而且粉末的细度有限(通常很难小于 l μm 而达到亚微米级),因此人们普遍采用化学法得到各种粉末原料。根据起始组分的形态和反应的不同,化学法可分为以下三种类型: 1.固相法: 化合反应法:化合反应一般具有以下的反应结构式: A(s)+B(s)→C(s)+D(g) 两种或两种以上的固态粉末,经混合后在一定的热力学条件和气氛下反应而成为复合物粉末,有时也伴随一些气体逸出。 钛酸钡粉末的合成就是典型的固相化合反应。等摩尔比的钡盐BaCO3和二氧化钛混合物粉末在一定条件下发生如下反应: BaCO3+TiO2→BaTiO3+CO2↑ 该固相化学反应在空气中加热进行。生成用于PTC制作的钛酸钡盐,放出二氧化碳。但是,该固相化合反应的温度控制必须得当,否则得不到理想的、粉末状钛酸钡。 热分解反应法:

功能陶瓷材料的分类及发展前景

功能陶瓷材料的分类及发展前景 功能陶瓷是指在应用时主要利用其非力学性能的材料,这类材料通常具有一种或多种功能。如电、磁、光、热、化学、生物等功能,以及耦合功能,如压电、压磁、热电、电光、声光、磁光等功能。功能陶瓷已在能源开发、空间技术、电子技术、传感技术、激光技术、光电子技术、红外技术、生物技术、环境科学等领域得到广泛应用。 1.电子陶瓷 电子陶瓷包括绝缘陶瓷、介电陶瓷、铁电陶瓷、压电陶瓷、热释电陶瓷、敏感陶瓷、磁性材料及导电、超导陶瓷。根据电容器陶瓷的介电特性将其分为6类:高频温度补偿型介电陶瓷、高频温度稳定型介电陶瓷、低频高介电系数型介电陶瓷、半导体型介电陶瓷、叠层电容器陶瓷、微波介电陶瓷。其中微波介电陶瓷具有高介电常数、低介电损耗、谐振频率系数小等特点,广泛应用于微波通信、移动通信、卫星通信、广播电视、雷达等领域。 2.热、光学功能陶瓷 耐热陶瓷、隔热陶瓷、导热陶瓷是陶瓷在热学方面的主要应用。其中,耐热陶瓷主要有Al2O3、MgO、SiC等,由于它们具有高温稳定性好,可作为耐火材料应用到冶金行业及其他行业。隔热陶瓷具有很好的隔热效果,被广泛应用于各个领域。 陶瓷材料在光学方面包括吸收陶瓷、陶瓷光信号发生器和光导纤维,利用陶瓷光系数特性在生活中随处可见,如涂料、陶瓷釉。核工业中,利用含铅、钡等重离子陶瓷吸收和固定核辐射波在核废料处理方面广泛应用。陶瓷还是固体激光发生器的重要材料,有红宝石激光器和钇榴石激光器。光导纤维是现代通信信号的主要传输媒介,具有信号损耗低、高保真性、容量大等特性优于金属信号运输线。 透明氧化铝陶瓷是光学陶瓷的典型代表,在透明氧化铝的制造过程中,关键是氧化铝的体积扩散为烧结机制的晶粒长大过程,在原料中加入适当的添加剂如氧化镁,可抑制晶粒的长大。其可用作熔制玻璃的坩埚,红外检测窗材料,照明灯具,还可用于制造电子工业中的集成电路基片等。 3.生物、抗菌陶瓷 生物陶瓷材料可分为生物惰性陶瓷和生物活性陶瓷,生物陶瓷除了用于测量、诊断、治疗外,主要是用作生物硬质组织的代用品,可应用于骨科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼科及普通外科等方面。抗菌材料主要应用于家庭用品、家用电器、玩具及其他领域,

陶瓷材料的分类及性能

陶瓷材料的力学性能 高分子091 项淼学号17 陶瓷材料 陶瓷、金属、高分子材料并列为当代三大固体材料 之间的主要区别在于化学键不同。 金属:金属键 高分子:共价键(主价键)+范德瓦尔键(次价键) 陶瓷:离子键和共价键。 普通陶瓷,天然粘土为原料,混料成形,烧结而成。 工程陶瓷:高纯、超细的人工合成材料,精确控制化学组成。 工程陶瓷的性能: 耐热、耐磨、耐腐蚀、绝缘、抗蠕变性能好。 硬度高,弹性模量高,塑性韧性差,强度可靠性差。 常用的工程陶瓷材料有氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硼等。 一、陶瓷材料的结构和显微组织 1、结构特点 陶瓷材料通常是金属与非金属元素组成的化合物;以离子键和共价键为主要结合键。 可以通过改变晶体结构的晶型变化改变其性能。 如“六方氮化硼为松散的绝缘材料;立方结构是超硬材料” 2、显微组织 晶体相,玻璃相,气相 晶界、夹杂 (种类、数量、尺寸、形态、分布、影响材料的力学性能。 (可通过热处理改善材料的力学性能) 陶瓷的分类 ※玻璃—工业玻璃(光学,电工,仪表,实验室用);建筑玻璃;日用玻璃 ※陶瓷—普通陶瓷--日用,建筑卫生,电器(绝缘),化工,多孔…… 特种陶瓷--电容器,压电,磁性,电光,高温…… 金属陶瓷--结构陶瓷,工具(硬质合金),耐热,电工…… ※玻璃陶瓷—耐热耐蚀微晶玻璃,光子玻璃陶瓷,无线电透明微晶玻璃,熔渣玻璃陶瓷… 2. 陶瓷的生产 (1)原料制备(拣选,破碎,磨细,混合) 普通陶瓷(粘土,石英,长石等天然材料) 特种陶瓷(人工的化学或化工原料--- 各种化合物如氧、碳、氮、硼化合物) (2)坯料的成形(可塑成形,注浆成形,压制成形) (3)烧成或烧结 3. 陶瓷的性能 (1)硬度是各类材料中最高的。 (高聚物<20HV,淬火钢500-800HV,陶瓷1000-5000HV) (2)刚度是各类材料中最高的(塑料1380MN/m2,钢207000MN/m2) (3)强度理论强度很高(E/10--E/5);由于晶界的存在,实际强度比理论值低的多。

电容器行业(MLCC)简析及技术略谈

中国电容片式化已达到70%以上,多层陶瓷电容(MLCC)占片式电容器总产量的80%,2008年增长率为32.3%,2009年略低于2008年。3C升级、功能手机向智能手机、3G 手机转换、PC升级以及LCD TV的大量出货将使MLCC在未来几年继续保持较高的增长速度。2010-2012年薄膜电容市场需求主要是在节能灯市场,按照每只节能灯需要6-8只薄膜电容器计算,潜在市场需求在260-320亿只之间。 ---摘自2010中国电子元件行业研究报告 电子产品的多功能化和便携式同时要求电子元件产品在保持原有性能的基础上不断缩小元件的尺寸。以多层陶瓷电容器(MLCC)为例,目前的主流产品的尺寸正在从0603型向0402型过渡,而更受市场欢迎的高端产品是0201型。尺寸的缩小涉及一系列材料和工艺问题,这些问题是目前无源元件研究的一个热点,一些新材料和前沿技术(如纳米技术等)已开始被用于超小型元件的工艺之中。---摘自电子电力网 太阳诱电株式会社宣布,1005型·厚度0.22mm的多层陶瓷电容器 AMK105BJ474MC(1.00x0.50x0.22mm,厚度是最大值)投入生产,该产品适用于手机等小型、轻薄便携设备IC的电源电路,可实现行业最高静电容量0.47μF。 在强化产品阵容的基础上,积极展开了3种型号、12种大容量超薄多层陶瓷电容器产品的批量生产。它们是1005型,厚度为0.22mm?的产品、代表传统产品的1005型,厚度为0.33mm的AMK105BJ225MP(1.0x0.5x0.33mm,厚度是最大值,电容2.2μF)、以及1608型,厚度为0.5mm的AMK107BJ106MK(1.6x0.8x0.5mm,厚度是最大值,电容10μF)。 2009年8月在日本,已对1005型·厚度0.22mm的3种产品开始批量生产。计划3种产品的产能为每月1000万个。样品价格上,1005型为4日元,1608型为10日元。 目前,智能手机均具备超大液晶显示屏、上网浏览、视频和音乐欣赏、高清拍照等功能,在追求小型、轻薄的同时,也在不断追求液晶显示的超大化和拍照功能的高清化。为了避免追求高性能而导致手机体积庞大,通过使用此次投产的超薄多层陶瓷电容器为首的超薄表面实装元器件,将液晶显示模块和摄像模块做得小型且轻薄,以实现手机的小型、轻薄以及高性能化。 1984年,太阳诱电将镍电极大容量多层陶瓷电容投入生产,以多层陶瓷电容器的材料技术和生片(greensheet)薄型化技术的高度成熟,不断向小型化、大容量的目标迈进。此次投产的超薄陶瓷电容器,正是得益于上述技术的不断进步,才最终实现了1005 型、厚度为0.22mm?最大静电容量0.47μF?这一成绩。 为了实现设备和模块的小型化,太阳诱电进一步开发小型轻薄、大容量的多层陶瓷电容器,预定于2010年3月进一步扩充0.60×0.30mm~2.00×1.25mm规格的多层陶瓷电容大容量产品的产品线。 由此,不同规格的多层陶瓷电容器的最大静电容量值都成为业内的最大容量值。 0.60×0.30×0.30mm的最大静电容量值为1μF,1.00×0.50×0.50mm的最大静电容量值为 10μF,1.60×0.80×0.80mm的最大静电容量值为22μF,2.00×1.25×1.25mm 的最大静电容量值则达到了100μF。 今后,太阳诱电将继续致力于相关技术的研究开发,为了满足IC的高性能化所带来的用于电源电路去耦电容产品的小体积、大容量需求而不断扩充产品线。 ---摘自中国元器件产业网

MLCC贴片电容选择及应用问题

MLCC贴片电容选择及应用问题(選型資料) MLCC(片状多层陶瓷电容)现在已经成为了电子电路最常用的元件之一。MLCC表面看来,非常简单,可是,很多情况下,设计工程师或生产、工艺人员对MLCC的认识却有不足的地方。以下谈谈MLCC选择及应用上的一些问题和注意事项。 MLCC虽然是比较简单的,但是,也是失效率相对较高的一种器件。失效率高,一方面是MLCC 结构固有的可靠性问题,另外还有选型问题以及应用问题。 由于电容算是“简单”的器件,所以有的设计工程师由于不够重视,从而对MLCC的独有特性不了解。在理想化的情况下,电容选型时,主要考虑容量及耐压两个参数就够了。但是对于MLCC,仅仅考虑这两个参数是远远不够的。 使用MLCC,不能不了解MLCC的不同材质和这些材质对应的性能。MLCC的材质有很多种,每种材质都有自身的独特性能特点。不了解这些,所选用的电容就很有可能满足不了电路要求。举例来说,MLCC常见的有C0G(也称NP0)材质,X7R材质,Y5V材质。C0G的工作温度范围和温度系数最好,在-55°C至+125°C的工作温度范围内时温度系数为0 ±30ppm/°C。X7R次之,在-55°C至+125°C的工作温度范围内时容量变化为±15%。Y5V的工作温度仅为-30°C至 +85°C,在这个工作温度范围内时其容量变化可达-22%至+82%。当然,C0G、X7R、Y5V的成本也是依次减低的。在选型时,如果对工作温度和温度系数要求很低,可以考虑用Y5V的,但是一般情况下要用X7R的,要求更高时必须选择COG的。一般情况下,MLCC厂家都设计成使X7R、Y5V材质的电容在常温附近的容量最大,但是随着温度上升或下降,其容量都会下降。 仅仅了解上面知识的还不够。由于C0G、X7R、Y5V的介质的介电常数是依次减少的,所以,同样的尺寸和耐压下,能够做出来的最大容量也是依次减少的。有的没经验的工程师,以为想要什么容量都有,选型时就会犯错误,选了不存在的规格。比如想用0603/C0G/25V/3300pF的电容,但是0603/C0G/25V的MLCC一般只做到1000pF。其实只要仔细看了厂家的选型手册,就不会犯这样的错误。另外,对于入门不久的设计工程师,对元件规格的数序(E12、E24等)没概念,会给出0.5uF之类的不存在的规格出来。即使是有经验的工程师,对于规格的压缩也没概念。比如说,在滤波电路上,原来有人用到了3.3uF的电容,他的电路也能用3.3uF的电容,但他有可能偏偏选了一个没人用过的4.7uF或2.2uF的电容规格。不看厂家选型手册选型的人,还会犯下面这种错误,比如选了一个0603/X7R/470pF/16V的电容,而事实上一般厂家 0603/X7R/470pF的电容只生产50V及其以上的电压而不生产16V之类的电压了。 另外注意片状电容的封装有两种表示方法,一种是英制表示法,一种是公制表示法。美国的厂家用英制的,日本厂家基本上都用公制的,而国产的厂家有用英制的也有用公制的。一个公司所用到的电容封装,只能统一用一种制式来表示,不能这个工程师用英制那个工程师用公制。否则会搞混乱。极端的情况下,还会弄错。比如说,英制的有0603的封装,公制的也有0603的封装,但是两者实际上是完全不同的尺寸的。英制的0603封装对应公制的是1608,而公制的0603封装对应英制的却是0201!其实英制封装的数字大约乘以2.5(前2位后2位分开乘)就成为了公制封装规格。现在流行的是用英制的封装表达法。比如我们常说的0402封装就是英制的表达法,其对应的公制封装为1005(1.0*0.5mm)。

MLCC常见故障分析

MLCC 常见故障分析 北京718友益电子有限责任公司 祁怀荣 MLCC 指多层[或叠层]陶瓷电容器, 由于生产成本较其它电容器低,ESR[等效串联电阻]和ESL[等效串联电感]极低,因此,被广泛使用在各类高频电路.它的产量占电容器总产量的70%以上. 进些年MLCC 的技术进步非常快, 其体积容量比已经接近钽电容器的水平.由于其独特的无极性结构非常适合滤波使用,因此,在微电 子电路上的应用范围不断扩大.大有代替部分体积容量比较低的片式钽电容器的势头. 尽管其在高频特性上优点突出,但其弱点也经常导致使用出现问题; 例如在-55-+125度的极限温度内其容量变化率较大,不能满足使用温度变化幅度过大,滤波精度要求高的电路. 另外,由于叠层厚度的增加导致产品的机体变的更'脆',在焊接上板冷却后非常容易出现由于电路板热应力导致的叠层裂纹,出现裂纹的产品在常温时漏电流变大,在电路板温度升高时漏电流反而降低,因此,查找原因非常困难.当通过的电流很大 时,一样可以突然出现发热导致的电击穿现象,有时候甚至还会出现烧板现象. 导致MLCC 焊接后叠层出现裂纹的根本原因,是高温焊接后冷却过程中线路板和MLCC 机体不同的膨胀率, 因为MLCC 的基材是氧化物组成的陶瓷材料,因此,其非常脆,也就是说在叠层较薄时非常容易在极微小的热应力下断裂. 其容易断裂的比列随容量的增加而增加,因为,容量高的MLCC,其叠层数量越多,而且每 层厚度也更薄,目前最薄的叠层厚度已经达到1微米左右. 使用此类产品,必须非常注意产品与焊接温度曲线及焊接材料和电路板材料间的选择问题, 稍微有一 点的热应力就有可能导致部分MLCC 的部分叠层出现断裂. 出于对MLCC 较大容量产品的对热应力导致的失效比列增加的担心,按照美军电子元件使用规定,军用MLCC 的叠层厚度不能小于10微米,也就是说一定容量的MLCC 产品,体积过小的产品不容许在军用电子电 路中使用. 因为其非常容易出现在温度变化过大时突然断裂而导致失效率增加. 实际上,上述原因导致的失效比比皆是, 特别是在民用电子产品上,由于过度追求小体积导致的此类问题 已经导致电路可靠性大幅度降低, 出现的问题非常多. 为了解决此问题,美国一家公司开发了一种端子涂敷了导电高分子聚合物的MLCC, 此产品主要解决的 问题就是MLCC 产品耐热应力差的缺点. 可悲的是我国生产的此类产品在质量等级上与国外公司的差距仍然在扩大,而在向用户提供产品时,多 数生产厂家都对此缺点避而不谈, 从而使许多用户对因此问题导致的失效率问题越来越多. Generated by Foxit PDF Creator ? Foxit Software https://www.360docs.net/doc/e83524681.html, For evaluation only.

陶瓷分类及用途

陶瓷分类及用途 陶瓷材料 陶瓷、金属、高分子材料并列为当代三大固体材料之间的主要区别在于化学键不同。金属:金属键 高分子:共价键(主价键)+范德瓦尔键(次价键)陶瓷:离子键和共价键。 普通陶瓷,天然粘土为原料,混料成形,烧结而成。 工程陶瓷:高纯、超细的人工合成材料,精确控制化学组成。工程陶瓷的性能: 耐热、耐磨、耐腐蚀、绝缘、抗蠕变性能好。 硬度高,弹性模量高,塑性韧性差,强度可靠性差。 常用的工程陶瓷材料有氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硼等。一、陶瓷材料的结构和显微组织 1、结构特点 陶瓷材料通常是金属与非金属元素组成的化合物;以离子键和共价键为主要结合键。可以通过改变晶体结构的晶型变化改变其性能。 如“六方氮化硼为松散的绝缘材料;立方结构是超硬材料” 2、显微组织 晶体相,玻璃相,气相晶界、夹杂 (种类、数量、尺寸、形态、分布、影响材料的力学性能。(可通过热处理改善材料的力学性能) 陶瓷的分类 ※玻璃—工业玻璃(光学,电工,仪表,实验室用);建筑玻璃;日用玻璃※陶瓷—普通陶瓷--日用,建筑卫生,电器(绝缘),化工,多孔……特种陶瓷--电容器,压电,磁性,电光,高温……金属陶瓷--结构陶瓷,工具(硬质合金),耐热,电工…… ※玻璃陶瓷—耐热耐蚀微晶玻璃,光子玻璃陶瓷,无线电透明微晶玻璃,熔渣玻璃陶瓷… 2. 陶瓷的生产 (1)原料制备(拣选,破碎,磨细,混合) 普通陶瓷(粘土,石英,长石等天然材料)特种陶瓷(人工的化学或化工原料--- 各种化合物如氧、碳、氮、硼化合物) (2)坯料的成形(可塑成形,注浆成形,压制成形) (3)烧成或烧结 3. 陶瓷的性能 (1)硬度是各类材料中最高的。 (高聚物<20HV,淬火钢500-800HV,陶瓷1000-5000HV) (2)刚度是各类材料中最高的(塑料1380MN/m2,钢207000MN/m2) (3)强度理论强度很高(E/10--E/5);由于晶界的存在,实际强度比理论值低的多。 (E/1000--E/100)。耐压(抗压强度高),抗弯(抗弯强度高),不耐拉(抗拉强度很低,比抗压强度低一个数量级)较高的高温强度。 (4) 塑性:在室温几乎没有塑性。 (5) 韧性差,脆性大。是陶瓷的最大缺点。

MLCC技术发展史

片式多层陶瓷电容器(Multi-layer Ceramic Capacitor简称MLCC) 是电子整机中主要的被动贴片元件之一,它诞生于上世纪60年代, 最先由美国公司研制成功,后来在日本公司(如Murata、TKD、太阳诱 电等)迅速发展及产业化,至今依然在全球MLCC领域保持优势,主要 表现为生产出MLCC具有高可靠、高精度、高集成、高频率、智能化、 低功耗、大容量、小型化和低成本等特点。由于MLCC标称电容量已达 到10μF-100μF,尺寸已达到0201-01005(即长×宽为0.01英寸×0.00 5英寸,以下均为英寸表示),是蚂蚁的十分之一大小,所以它已经 部分取代片式铝电解电容和片式钽电容器,且比它们具有更低的损耗 值和更好的可靠性。 什么是MLCC技术?简而言之,MLCC技术是一门综合性应用技术,它 包括新材料技术,设计工艺制作技术、设备技术和关联技术(如质量控 制技术中的电子元件可靠性测试、失效分析技术等)。MLCC技术涉及 材料、机械、电子、化工、自动化、统计学等各学科先进理论知识, 是多科学理论和实践交叉的系统集成,属于典型的高新技术范畴。 核心技术待提高 在MLCC技术中,最核心的技术是材料技术(如陶瓷粉料的制备)、 介质叠层印刷技术(多层介质薄膜叠层印刷)和共烧技术(陶瓷粉料和金 属电极共烧)。 1.材料技术(陶瓷粉料的制备) 现在MLCC用陶瓷粉料主要分为三大类(Y5V、X7R和COG)。其中X7R 材料是各国竞争最激烈的规格,也是市场需求、电子整机用量最大的 品种之一,其制造原理是基于纳米级的钛酸钡陶瓷料(BaTiO3)改性。 日本厂家根据大容量(10μF以上)的需求,在D50为100纳米的湿法BaT iO3基础上添加稀土金属氧化物改性,制造成高可靠性的X7R陶瓷粉料, 最终制作出10μF-100μF小尺寸(如0402、0201等)MLCC。国内厂家则 在D50为300-500纳米的BaTiO3基础上添加稀土金属氧化物改性制作X7R 陶瓷粉料,跟国外先进粉体技术还有一段差距。 2.叠层印刷技术(多层介质薄膜叠层印刷) 如何在0805、0603、0402等小尺寸基础上制造更高电容值的MLCC 一直是MLCC业界的重要课题之一,近几年随着材料、工艺和设备水平 的不断改进提高,日本公司已在2μm的薄膜介质上叠1000层工艺实践, 生产出单层介质厚度为1μm的100μF MLCC,它具有比片式钽电容器 更低的ESR值,工作温度更宽(-55℃-125℃)。代表国内MLCC制作最高 水平的风华高科公司能够完成流延成3μm厚的薄膜介质,烧结成瓷后2 μm厚介质的MLCC,与国外先进的叠层印刷技术还有一定差距。当然除 了具备可以用于多层介质薄膜叠层印刷的粉料之外,设备的自动化程 度、精度还有待提高。 3.共烧技术(陶瓷粉料和金属电极共烧) MLCC元件结构很简单,由陶瓷介质、内电极金属层和外电极三层 金属层构成。MLCC是由多层陶瓷介质印刷内电极浆料,叠合共烧而成。

MLCC电容特性及注意事项

在采购和使用MLCC过程中应该注意哪 些问题? MLCC(片状多层陶瓷电容)现在已经成为了电子电路最常用的元件之一。MLCC表面看来,非常简单,可是,很多情况下,设计工程师或生产、工艺人员对MLCC的认识却有不足的地方。以下谈谈MLCC选择及应用上的一些问题和注意事项。 MLCC虽然是比较简单的,但是,也是失效率相对较高的一种器件。失效率高,一方面是MLCC结构固有的可靠性问题,另外还有选型问题以及应用问题。 由于电容算是“简单”的器件,所以有的设计工程师由于不够重视,从而对MLCC的独有特性不了解。在理想化的情况下,电容选型时,主要考虑容量及耐压两个参数就够了。但是对于MLCC,仅仅考虑这两个参数是远远不够的。 使用MLCC,不能不了解MLCC的不同材质和这些材质对应的性能。MLCC的材质有很多种,每种材质都有自身的独特性能特点。不了解这些,所选用的电容就很有可能满足不了电路要求。举例来说,MLCC常见的有C0G(也称NP0)材质,X7R材质,Y5V 材质。C0G的工作温度范围和温度系数最好,在 -55°C至+125°C的工作温度范围内时温度系数为0 ±30ppm/°C。X7R次之,在-55°C至+125°C的工作温度范围内时容量变化为±15%。Y5V 的工作温度仅为-30°C至+85°C,在这个工作温度范围内时其容量变化可达-22%至+82%。当然,C0G、X7R、Y5V的成本也是依

次减低的。在选型时,如果对工作温度和温度系数要求很低,可以考虑用Y5V的,但是一般情况下要用X7R的,要求更高时必须选择COG的。一般情况下,MLCC厂家都设计成使X7R、Y5V材质的电容在常温附近的容量最大,但是随着温度上升或下降,其容量都会下降。 仅仅了解上面知识的还不够。由于C0G、X7R、Y5V的介质的介电常数是依次减少的,所以,同样的尺寸和耐压下,能够做出来的最大容量也是依次减少的。有的没经验的工程师,以为想要什么容量都有,选型时就会犯错误,选了不存在的规格。比如想用0603/C0G/25V/3300pF的电容,但是 0603/C0G/25V的MLCC 一般只做到1000pF。其实只要仔细看了厂家的选型手册,就不会犯这样的错误。另外,对于入门不久的设计工程师,对元件规格的数序(E12、E24等)没概念,会给出0.5uF之类的不存在的规格出来。即使是有经验的工程师,对于规格的压缩也没概念。比如说,在滤波电路上,原来有人用到了3.3uF的电容,他的电路也能用3.3uF的电容,但他有可能偏偏选了一个没人用过的4.7uF或2.2uF的电容规格。不看厂家选型手册选型的人,还会犯下面这种错误,比如选了一个0603/X7R/470pF/16V的电容,而事实上一般厂家0603/X7R/470pF的电容只生产50V及其以上的电压而不生产16V之类的电压了。 另外注意片状电容的封装有两种表示方法,一种是英制表示法,一种是公制表示法。美国的厂家用英制的,日本厂家基本上

功能陶瓷材料总复习题

功能陶瓷材料总复习 绪论 什么是功能陶瓷?常见的功能陶瓷的分类、特性与用途。 1、定义:指具有电、磁、光、声、超导、化学、生物等特性,且具有相互转化功能的一类陶瓷。 2、分类:电容器陶瓷、压电、铁电陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、导电、超导陶瓷、生物与抗菌陶瓷、发光与红外辐射陶瓷、多孔陶瓷。 3、特性:性能稳定性高、可靠性好、资源丰富、成本低、易于多功能转化和集成化等 4用途:在自动控制、仪器仪表、电子、通讯、能源、交通、冶金、化工、精密机械、航空航天、国防等部门均发挥着重要作用。举例:电容器陶瓷、谐振器元器件基材料、压电式动态力传感器、压电式振动加速度传感器。 介电陶瓷 以感应的方式对外电场作出响应,即沿着电场方向产生电偶极矩或电偶极矩的改变,这类材料称为电介质 各种极化机制以及频率围。 极化机制:电子极化、离子极化、偶极子极化、空间电荷极化 频率围: 松弛极化 铁电体, 晶体在某温度围具有自发极化Ps,且自发极化Ps的方向能随外电场而取向,称为铁电体。材料的这种性质称为铁电性。 电畴:铁电体中自发极化方向一致的微小区域 铁电体的特性:铁电体特性包括电滞回线Hysteresis loop、电畴Domains、居里点Tc及居里点附近的临界特性。 电滞回线: 铁电体的P 滞后于外电场E而变化的轨迹(如图

居里点Tc:顺电相→铁电相的转变温度 T>Tc 顺电相 TTc存在Ps和电滞回线。 频率色散(Frequency Dispersion) 高介电常数,大的应变 复合钙钛矿:晶胞中某一个或几个晶格位置被2种以上离子所占据 介电陶瓷的改性机理。 1、居里区与相变扩: 热起伏相变扩、应力起伏相变扩、成分起伏相变扩散、结构起伏相

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