电子科技大学研究生学位论文撰写格式范例Word下载.docx

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摘要

多层陶瓷电容器（MLCC）是表面组装电路中最重要的电子元件之一。

使用贱金属（Ni或Cu）代替昂贵的贵金属Pd或Ag/Pd合金作为内电极，可以极大地降低MLCC的生产成本。

┅┅

本论文正是针对上述问题，以BaTiO3基抗还原陶瓷材料为主要的研究对象，在深入分析BaTiO3陶瓷的改性机理的基础上，对材料和工艺问题作了创新性和探索性研究。

主要内容为：

1．详细研究了稀土元素对BaTiO3-Mg-R（R=稀土元素La、Pr、Ce、Nd、Sm、Gd、Dy、Ho、Er、Yb）体系的微观结构和介电性能的影响。

2．详细研究了各种掺杂离子对壳－芯结构的BaTiO3-Mg-R（R＝Yb、Ho）系统的介电性能的影响及其改性机理。

3．研究了3d元素对BaTiO3-Yb-M（M＝3d元素Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Zn）系统的改性机理。

4．研究以溶胶－凝胶法制备的复合氧化物掺杂剂对（Ba,Ca）（Ti,Zr）O3（BCTZ）和BaTiO3粉料进行改性，从而制备抗还原Y5V和X8R材料的新工艺。

关键词：

改性机理，抗还原，壳－芯结构，复合氧化物掺杂剂

ABSTRACT

Ceramicmultilayercapacitors（MLCC）areoneofthemostimportantelectroniccomponentsatthesurfacemountingofelectroniccircuits.Asubstantialcostsavingcanbeachievedbyutilizingbasemetal（NiorCu）electrodeasinternalmetallizationinMLCCoverthemoreexpensivepreciousmetalssuchasPdorAg/Pd.┄┄

Inthisthesis,thebasicmodificationmechanismsofBaTiO3havebeenanalyzed.Thennovelmaterialsandprocessareexploredandinvestigatedfornon-reducibledielectrics.

Themainresultsareasfollows:

1.TheeffectsofrareearthelementsonthemicrostructureanddielectricpropertiesofBaTiO3-Mg-R（R=rareearthelementalsLa,Pr,Ce,Nd,Sm,Gd,Dy,Ho,Er,Yb）systemareinvestigatedindetail.┄┄

2.Theeffectsofvariousionsonthedielectricpropertiesofthecore-shell-structuredBaTiO3-Mg-R（R=Yb,Ho）systemarestudiedindetailandtherelativemechanismsarediscussed.┄┄

3.Themodificationmechanismsof3delementsareinvestigatedintheBaTiO3-Yb-M（M＝3delementsCr,Mn,Fe,Co,Ni,Zn）system.Core-shellstructureisfoundinallthe3d-Yb-codopedsamples,resultinginimprovementofTCCbehavior.┄┄

4.Anovelroutehasbeendevelopedtopreparenon-reducibleY5VandX8Rmaterials,inwhichsol-gelderivedcomplexoxidedopantsareappliedtoultrafine（Ba,Ca）（Ti,Zr）O3（BCTZ）orBaTiO3powders.

Keyword三:

modificationmechanism,non-reducible,core-shellstructure,complexoxidedopants

第一章绪论

BaTiO3作为人工合成的高介电系数材料，已经广泛用于多层陶瓷电容器（MultilayerCeramicCapacitor，简称MLCC）的制备。

┄┄。

BME-MLCC技术是MLCC发展历史上的一次革命性的突破，它大大降低了MLCC的生产成本，所制备的BME-MLCC具有独特的优势[1]。

BaTiO3基抗还原介质陶瓷，作为可以与贱金属内电极共烧的MLCC材料，因而在工业应用和基础研究上都是最具吸引力的发展方向之一[2][3][4]。

BME技术的研究自上世纪六十年代开始萌芽，九十年代获得了突破性的进展。

本章将简要介绍多层陶瓷电容器的基本结构和发展概况，随后讨论BaTiO3基抗还原介质陶瓷的组成改性机理和研究现状，以及存在的问题。

最后介绍本论文的总体结构和拟展开的工作。

1.1多层陶瓷电容器的发展概况及现状

1.1.1多层陶瓷电容器的结构和发展趋势

电容器是一种能够存储电能的元件，具有使用面广、用量大、不可取代的特点，产量占全球电子元件的40％以上，产值约占全球电子元件的10％以上[5][6]。

随着世界电子技术的飞跃发展，┄┄。

图1-1多层陶瓷电容器的结构

MLCC的结构如图1所示。

由图1可见，MLCC的电容量可以表示为：

（1-1）

MLCC的种类繁多，按适宜的频率区分，可分为低频MLCC（Ⅱ类）、高频MLCC（Ⅰ类）和微波MLCC；

按温度特性区分，MLCC又可分为热稳定MLCC和热补偿MLCC。

MLCC的发展趋势如表1-1所示：

表1-1MLCC发展的主要趋势

Largecapacitance

10μF-100μF-220μF-……

Basemetalelectrode

Pd，Ag/Pd-Ni/Cu

Miniaturization

0603-0402-0201-……

Morelayers

500layers-700layers-……

Highvoltage

500V,1KV,2KV，……

Multiplecircuitarrays

Two-circuitarray,four-circuitarray,……

Highperformance

LowESR，lowESL，highQ，……

Widetemperaturerange

Y5V，X5R，X7R，X8R，……

Environmentalfriendly

Leadfree,cadmium-free

1.1.2BME-MLCC带来的挑战和机遇

自上世纪90年代初开始，MLCC逐步由贵金属电极时代过渡到以贱金属电极为主的时代。

1.1.2.1BME-MLCC发展的阶段

BME-MLCC从最初的研制到现在成为MLCC的主流产品，大致经历了以下三个阶段[2]：

自上世纪90年代初开始，MLCC逐步由贵金属电极时代过渡到以贱金属电极为主自上世纪90年代初开始，MLCC逐步由贵金属电极时代过渡到以贱金属电极为主自上世纪90年代初开始，MLCC逐步由贵金属电极时代过渡到以贱金属电极为主电极为主电极为主电极为主电极为主电极为主电极为主电极为主电极为主电极为主电极为主电极为主电极为主电极为主电极为主电极为主电极为主。

致谢

参考文献

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[2]HenningsD.Dielectricmaterialsforsinteringinreducingatmospheres.J.Eur.Ceram.Soc.,2001,21:

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[3]KishiH,MizunoY,ChazonoH.Base-metal-electrodemultilayerceramiccapacitors:

Past,presentandfutureperspectives.Jpn.J.Appl.Phys.,2003,42

（1）:

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[4]李艳霞,姚熹,张良莹.贱金属电极陶瓷电容器（BME-MLCCs）研究进展.材料导报，2003,17（10）:

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[5]NishinoA.Capacitors:

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[6]SarjeantWJ,ZirnheldJ,MacdougallFW.Capacitors.IEEETransactionsOnPlasmaScience,1998,26:

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[7]蒋渝,陈家钊,刘颖,等.多层片式陶瓷电容器MLC研发进展.功能材料与器件学报，2003,9

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[5]YiZhang,LeminLi,BoLi.NetworkTrafficModelingUsingFully-StableCascades.2005InternationalConferenceonCommunication,CircuitsandSystems（ICCCAS’05）,Vol.2:

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7.7