L-avvanz fit-teknoloġija tal-elettrodi tal-metall bażiku (BME) għamel it-trab tan-nikil il-materjal ewlieni għall-elettrodi interni, li jissostitwixxi metalli prezzjużi bħal palladju jew ligi tal-fidda-palladju. BME-MLCCs issa jammontaw għal aktar minn 90% tal-produzzjoni globali tal-MLCC. Illum, bit-tixrid ulterjuri tal-komunikazzjonijiet 5G, vetturi tal-enerġija ġodda, u tagħmir tal-kompjuters AI, l-MLCCs qed jaċċelleraw lejn minjaturizzazzjoni u kapaċità ogħla. Bħala materjal fundamentali ewlieni, ir-rekwiżiti tekniċi għat-trab tan-nikil użat fl-elettrodi interni qed jgħaddu wkoll minn bidliet profondi.
Rekwiżiti Ewlenin għal Trab tan-Nano Nikil għal MLCCs ta'-Kapaċitanza Għolja Minjatura
L-essenza tal-minjaturizzazzjoni MLCC u kapaċità ogħla hija dielettriċi ultra-rqaq, elettrodi raffinati, u stivar ta' saff-skala. Biex telimina t-tqassim tad-dielettriku u ċ-ċirkwiti qosra tal-elettrodi kkawżati minn partiċelli oħxon, filwaqt li tiġi żgurata l-uniformità tal-kisjiet stampati tal-elettrodi, il-ħxuna tas-saff tal-elettrodu intern tan-nikil għandha taqbel preċiżament ma 'dik tad-dielettriku ultra-rqiq. Għalhekk, l-aktar rekwiżit kritiku għall-applikazzjoni tat-trab tan-nikil huwa t-tendenza lejn daqs ta 'partiċelli ultra-fin. Skont l-informazzjoni tal-industrija, għal kull tnaqqis ta '10 nm fid-daqs tal-partiċelli tat-trab tan-nikil, il-ħxuna tas-saff dielettriku MLCC tista' titnaqqas b'5-8 nm kif xieraq.
L-MLCCs tradizzjonali ta' nofs - sa baxx-ġeneralment għandhom ħxuna ta 'saff dielettriċi 'l fuq minn 1 μm u għadd ta' saff fi żmien 200. Is-superfiċjenza tal-proċess għall-ħxuna tal-elettrodu hija għolja, u t-tolleranza għall-prestazzjoni tat-trab tan-nikil hija relattivament għolja. Trab tan-nikil konvenzjonali b'daqs ta 'partiċelli ta' 200-300 nm huwa biżżejjed biex jissodisfa r-rekwiżiti tal-produzzjoni tal-massa. Madankollu, bl-aġġornament iterattiv ta' MLCCs high-end, trab tan-nikil 100 nm sar l-għażla mainstream għal MLCCs ta '-capacità għolja u jista' jadatta ruħu b'mod stabbli għal proċessi ta 'produzzjoni tal-massa-skala kbira għal saffi ta' elettrodi ta '0.5 μm-oħxon. Xi applikazzjonijiet high-saħansitra jeħtieġu li d-daqs tal-partiċelli tat-trab tan-nikil jitnaqqas għal 80 nm biex jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-proċess ta 'saffi dielettriċi ta' 0.35–0.5 μm ħoxnin. Fl-istess ħin, id-distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli għandha tkun estremament dejqa, b'D90 ikkontrollat fi żmien 2 darbiet D50.
Fuq il-bażi tad-daqs tal-partiċelli estremament fini u d-distribuzzjoni dejqa, il-kundizzjonijiet stretti ta' ko-sparar u affidabbiltà tal-MLCCs minjaturizzati qed imexxu wkoll titjib komprensiv fil-kwalità ġenerali tat-trab tan-nikil:
(1) Sferiċità ogħla: Biex tadatta għal formazzjoni densa ta 'saffi ta' elettrodu rqaq u ko-temperatura għolja -isparar, it-trab tan-nikil jeħtieġ sferiċità eċċellenti. Partiċelli sferiċi regolari jistgħu jiżguraw il-fluss tad-demel likwidu u l-ippakkjar uniformi, u jevitaw vojt u devjazzjonijiet tal-ħxuna fis-saff tal-elettrodu.
(2) Monodispersità tajba: Biex tiżgura kisi uniformi tad-demel likwidu tal-elettrodu u tixrid uniformi ta 'trab tan-nikil fid-demel likwidu. Madankollu, l-ifjen it-trab tan-nikil, l-ogħla enerġija tal-wiċċ tiegħu u l-aktar prominenti l-problema ta ' l-agglomerazzjoni, li ħafna drabi jeħtieġ li tiġi solvuta permezz ta ' teknoloġiji ta ' modifika tal-wiċċ.
(3) kristallinità ogħla: L-istruttura tat-trab tista 'tirregola b'mod stabbli r-rata ta' jinxtorob tas-sinterizzazzjoni u l-karatteristiċi ta 'espansjoni termali, tikseb tqabbil perfett mad-dielettriku taċ-ċeramika u tevita difetti strutturali bħal qsim tas-saffi u delamination.
(4) Purità ogħla: Trab tan-nikil ta 'purità għolja-b'ossiġnu baxx u impuritajiet baxxi jista' effettivament jinibixxi ossidazzjoni/preċipitazzjoni u drift tar-reżistenza taħt kundizzjonijiet ta 'temperatura għolja-, itejjeb ħafna l-istabbiltà tas-servizz fit-tul-u l-affidabbiltà tar-reżistenza tat-temp ta' MLCCs minjatura high-.
Liema Metodi ta' Preparazzjoni Jistgħu Jipproduċu Trab tan-Nano Nikil għal MLCCs?
Ibbażat fuq ir-rekwiżiti stretti ta 'hawn fuq, metodi tradizzjonali ta' fażi likwida-u solida-bħat-tnaqqis kimiku u l-piroliżi tal-isprej ma jistgħux jibqgħu jissodisfaw bis-sħiħ ir-rekwiżiti tal-produzzjoni għal trab tan-nikil fuq skala nano-, ultra-fin u uniformi ħafna għal MLCCs minjatura ta' livell għoli-. Għalhekk, it-teknoloġiji tal-preparazzjoni tal-fażi tal-gass-rappreżentati minn CVD u PVD, bil-vantaġġ ta 'formazzjoni ta' partiċelli kontrollabbli b'mod preċiż, saru rotot tekniċi ewlenin għall-preparazzjoni ta 'trab tan-nikil nano għal MLCCs-high-end.
01 Metodu ta' Dekompożizzjoni tan-Nikil tal-Karbonil
L-essenza tat-trab tan-nikil tal-karbonil hija l-użu tas-selettività ta' reazzjoni riversibbli solida tal-gass-. F'temperatura relattivament baxxa u ċertu pressjoni, in-nikil metalliku fil-fażi solida jirreaġixxi ma 'CO biex jifforma tetrakarbonil tan-nikil volatili (Ni(CO)₄), filwaqt li l-impuritajiet jibqgħu fil-fażi solida. It-tetrakarbonil tan-nikil imbagħad jiġi dekompost termalment f'temperatura ogħla u pressjoni aktar baxxa biex jirriġenera partiċelli solidi tan-nikil pur u gass tal-monossidu tal-karbonju, u finalment iwassal trab tan-nikil sferiku ultra-fin.
L-akbar vantaġġi ta 'dan il-proċess huma purità estremament għolja, sferiċità eċċellenti u attività ta' sinterizzazzjoni għolja. Id-daqs tal-partiċelli jista 'jiġi kkontrollat b'mod preċiż fi żmien 1-20 μm, b'distribuzzjoni dejqa u uniformi tad-daqs tal-partiċelli, li jagħmilha perfettament adattata għar-rekwiżiti tal-produzzjoni tal-massa ta' MLCCs ta '-saff-għoli, ta' -capacitance għolja b'dielettriċi ultra-rqaq taħt 1 μm. Madankollu, in-nuqqasijiet ewlenin tagħha huma d-diffikultà tas-sigurtà tal-proċess u l-kontroll ambjentali. It-tetrakarbonil tan-nikil huwa mezz tossiku ħafna u perikoluż, li jpoġġi rekwiżiti estremament għoljin fuq it-trażżin tal-produzzjoni, tagħmir li jipprova-splużjoni, trattament tal-gass tad-denb, u sistemi ta 'tħaddim u manutenzjoni ta' sikurezza, u gradwalment tneħħa gradwalment.
02 Metodu ta' Depożizzjoni tal-Fwar Kimiku CVD
Id-depożizzjoni kimika tal-fwar CVD hija teknoloġija ta' preparazzjoni ta' trab tan-nikil high-monopolizzata minn kumpaniji Ġappuniżi. Il-prinċipju ewlieni tiegħu huwa li l-gassijiet prekursuri bħall-klorur tan-nikil huma mnaqqsa għal atomi tan-nikil elementali f'ambjent ta' fażi ta'-gass b'temperatura għolja-u mbagħad jinnukleaw, jikbru, u jikkondensaw b'mod uniformi fi trab tan-nikil ultra-fin.
Il-vantaġġi ewlenin ta 'dan il-proċess huma ambjent ta' reazzjoni uniformi, nukleazzjoni kontrollabbli, purità għolja, l-ebda agglomerazzjoni, u kompatibilità eċċellenti ta 'ko-sparar. Bħalissa huwa t-trab ta' sostenn tal-qalba għal MLCCs ta' għadd ta' saff-dielettriku ultra-rqiq ta' livell għoli-internazzjonali. Madankollu, it-tagħmir ewlieni u t-teknoloġija tal-proċess tiegħu huma monopolizzati barra l-pajjiż, bi spejjeż ta 'investiment ta' tagħmir estremament għoljin, limiti għoljin ta 'proċess ta' produzzjoni tal-massa-, u spejjeż ta 'produzzjoni għoljin.
03 PVD Metodu Fiżiku ta' Kondensazzjoni tal-Fwar
It-trab tan-nikil PVD huwa direzzjoni innovattiva ewlenija għas-sostituzzjoni domestika. Dan il-proċess jabbanduna r-reazzjonijiet kimiċi. Minflok, f'vakwu jew taħt ambjent protettiv ta 'gass inert (bħal argon), nikil metalliku solidu jiġi vaporizzat permezz ta' tisħin b'temperatura għolja - (bħal tisħin tar-reżistenza, tisħin tal-plażma, skariku tal-ark, tisħin bil-lejżer, eċċ.) biex jiffurmaw fwar tal-atomu tan-nikil. L-atomi tal-gass imbagħad jaħbtu ma' xulxin u jitilfu l-enerġija, u jiksbu nukleazzjoni mgħaġġla, u finalment jikkondensaw malajr f'reġjun ta'-temperatura baxxa f'partiċelli ta' trab tan-nikil ta' daqs nano- għal submicron-.
Prinċipju tal-Preparazzjoni tat-Trab tan-Nano Nikil minn PVD
It-trab tan-nikil nano prodott b'dan il-metodu għandu purità għolja, kristallinità tajba, wiċċ lixx, u reżistenza qawwija għall-ossidazzjoni. Jista 'jissodisfa bis-sħiħ ir-rekwiżiti għat-trab tan-nikil użat fl-elettrodi interni MLCC, u l-proċess ta' produzzjoni huwa favur l-ambjent. Madankollu, minħabba tagħmir ta 'produzzjoni kumpless u effiċjenza baxxa, il-kontroll tal-istabbiltà fil-produzzjoni tal-massa fuq skala kbira-u l-ottimizzazzjoni tal-ispejjeż jibqgħu problemi urġenti li jridu jiġu solvuti.