BaTiO₃基超薄层BME MLCC的可靠性机理

摘要

多层陶瓷电容器(Multilayer ceramic capacitors,MLCC)作为市场占有率最高的无源电子元器件，是基础电子元件产业中需要突破关键技术的重点产品之一，在汽车电子、5G通讯、电网调频、航空航天等领域有广泛的应用。在小型化、薄层化发展趋势下，MLCC的介质层厚度不断降低，单层介质在相同电压下的电场显著增大，尤其是中高压超薄层MLCC。因此，MLCC的可靠性愈发成为一项关键的产品质量指标。本文结合加速老化测试、高温阻抗谱、漏电流测试，系统研究超薄层MLCC的劣化机理，揭示抑制氧空位的迁移与富集是保证超薄层MLCC可靠性的重中之重。为此，应减小介质层内部的氧空位浓度，增大其迁移所需的激活能，提高界面肖特基势垒，从而提升超薄层MLCC的可靠性。本文的研究成果为超薄层MLCC介质材料的设计提供了有力指导。

关键词

钛酸钡 / 多层陶瓷电容器 / 可靠性 / 加速老化 / 氧空位

基金资助

国家自然科学基金(52202153);; 中央高校基本科研业务费专项资金(2023QN1034);; 新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室开放课题(KFZD202002,KF202204);; 广东风华高新科技股份有限公司支持的高端电容技术攻关项目资助