auto

ساخت و ساز و سبك خازن هاي سراميكي از مخلوطي از گرانول هاي ريز آسياب شده از مواد پاراالكتريك يا فروالكتريك تشكيل شده اند كه به طور مناسب با مواد ديگر مخلوط مي شوند تا به ويژگي هاي مورد نظر دست يابند. از اين مخلوط پودري، سراميك در دماهاي بالا تف جوشي مي شود. سراميك دي الكتريك را تشكيل مي دهد و به عنوان يك حامل براي الكترودهاي فلزي عمل مي كند. حداقل ضخامت لايه دي الكتريك، كه امروزه (2013) براي خازن هاي ولتاژ پايين در محدوده اندازه 0.5 ميكرومتر [3] است، توسط اندازه دانه پودر سراميك به سمت پايين محدود شده است. ضخامت دي الكتريك براي خازن هاي با ولتاژ بالاتر با قدرت دي الكتريك خازن مورد نظر تعيين مي شود.
الكترودهاي خازن با متاليزاسيون بر روي لايه سراميكي رسوب مي كنند. براي MLCC لايه‌هاي سراميكي متالايز متناوب يكي بالاي ديگري روي هم چيده مي‌شوند. متاليزاسيون برجسته الكترودها در دو طرف بدنه با ترمينال تماسي متصل مي شوند. پوشش لاكي يا سراميكي از خازن در برابر رطوبت و ساير تأثيرات محيطي محافظت مي كند.
خازن هاي سراميكي در اشكال و سبك هاي مختلفي توليد مي شوند. برخي از رايج ترين آنها عبارتند از:
خازن تراشه سراميكي چند لايه (MLCC)، بلوك مستطيلي، براي نصب روي سطحخازن ديسكي سراميكي، ديسك تك لايه، روكش رزين، با سرب هاي سوراخ دارخازن سراميكي پيشرو، كه براي اهداف باي پس در مدارهاي فركانس بالا استفاده مي شود. شكل لوله، متاليزاسيون داخلي در تماس با سرب، متاليزاسيون بيروني براي لحيم كاريخازن هاي قدرت سراميكي، بدنه هاي سراميكي بزرگتر در اشكال مختلف براي كاربردهاي ولتاژ بالايك MLCC شامل تعدادي خازن مجزا است كه به صورت موازي در كنار هم قرار گرفته اند و از طريق سطوح ترمينال با هم تماس دارند. ماده اوليه براي همه تراشه‌هاي MLCC مخلوطي از گرانول‌هاي ريز آسياب شده مواد خام پاراالكتريك يا فروالكتريك است كه با افزودني‌هاي دقيق تعيين‌شده اصلاح شده‌اند.[14] [15] اين مواد پودري به طور همگن مخلوط مي شوند. تركيب مخلوط و اندازه ذرات پودر، به كوچكي 10 نانومتر، نشان دهنده تخصص سازنده است.
يك فويل سراميكي نازك از سوسپانسيون پودر با چسب مناسب ريخته مي شود. اين فويل براي حمل و نقل رول شده است. دوباره از رول باز مي شود و به ورق هاي هم اندازه بريده مي شود كه با خمير فلزي روي صفحه چاپ مي شود. اين صفحات به الكترود تبديل مي شوند. در يك فرآيند خودكار، اين ورق‌ها در تعداد لايه‌هاي لازم روي هم چيده مي‌شوند و با فشار جامد مي‌شوند. علاوه بر گذردهي نسبي، اندازه و تعداد لايه ها مقدار ظرفيت خازني بعدي را تعيين مي كند. الكترودها در يك آرايش متناوب با فاصله كمي از لايه‌هاي مجاور كنار هم قرار مي‌گيرند، به طوري كه بعداً مي‌توان هر كدام را در سمت افست، يكي چپ، يكي راست متصل كرد. پشته لايه اي فشرده شده و سپس به اجزاي جداگانه بريده مي شود. دقت مكانيكي بالايي لازم است، به عنوان مثال، براي توليد يك پشته 500 لايه يا بيشتر با اندازه "0201" (0.5 ميلي متر × 0.3 ميلي متر).
پس از برش، كلاسور از پشته سوزانده مي شود. اين امر با پخت در دماي بين 1200 تا 1450 درجه سانتيگراد انجام مي شود و ساختار نهايي عمدتاً كريستالي را ايجاد مي كند. اين فرآيند سوزاندن خواص دي الكتريك مورد نظر را ايجاد مي كند. پس از سوختن، تميز كردن و سپس متاليزاسيون هر دو سطح انتهايي انجام مي شود. از طريق متاليزاسيون، انتهاي و الكترودهاي داخلي به صورت موازي به هم متصل مي شوند و خازن پايانه هاي خود را مي گيرد. در نهايت يك اندازه گيري 100٪ مقادير الكتريكي انجام مي شود و نوار براي پردازش خودكار در يك دستگاه توليدي انجام مي شود.فرمول خازن (C) يك خازن MLCC بر اساس فرمول يك خازن صفحه اي است كه با تعداد لايه ها افزايش يافته است:{displaystyle C=varepsilon cdot {{ncdot A} over {d}}}C=varepsilon cdot {{ncdot A} over {d}}جايي كه ε مخفف گذردهي دي الكتريك است. A براي مساحت سطح الكترود؛ n براي تعداد لايه ها؛ و d براي فاصله بين الكترودها.
كوچك سازي خازن هاي تراشه MLCC طي سال هاي 1995 تا 2005يك دي الكتريك نازك تر يا يك ناحيه الكترود بزرگتر، هر كدام مقدار خازن را افزايش مي دهند، همانطور كه يك ماده دي الكتريك با گذردهي بالاتر نيز اين كار را انجام مي دهد.
با كوچك‌سازي پيشرونده الكترونيك ديجيتال در دهه‌هاي اخير، اجزاي پيراموني مدارهاي منطقي يكپارچه نيز كوچك‌تر شده‌اند. كوچك كردن MLCC شامل كاهش ضخامت دي الكتريك و افزايش تعداد لايه ها است. هر دو گزينه به تلاش زيادي نياز دارند و با تخصص زيادي مرتبط هستند.
در سال 1995 حداقل ضخامت دي الكتريك 4 ميكرومتر بود. تا سال 2005 برخي از توليدكنندگان تراشه هاي MLCC را با ضخامت لايه 1 ميكرومتر توليد كردند. از سال 2010، حداقل ضخامت حدود 0.5 ميكرومتر است.[1] قدرت ميدان در دي الكتريك به 35 V/μm افزايش يافت.[16]
كاهش اندازه اين خازن‌ها با كاهش اندازه دانه پودر، با فرض نازك‌تر كردن لايه‌هاي سراميكي حاصل مي‌شود. علاوه بر اين، فرآيند توليد با دقت بيشتري كنترل شد، به طوري كه مي توان لايه هاي بيشتري را روي هم قرار داد.مقدار يك خازن Y5V MLCC با اندازه 1206 از 4.7 μF به 100 μF افزايش يافت.[17] در همين حال، (2013) بسياري از توليدكنندگان مي‌توانند خازن‌هاي كلاس 2 MLCC را با مقدار ظرفيت 100 μF در اندازه تراشه 0805 تحويل دهند.[18]
اندازه هاي كيس MLCCMLCC ها سرنخ ندارند، و در نتيجه معمولا كوچكتر از همتايان خود با سرنخ هستند. آنها براي نصب نيازي به دسترسي از طريق سوراخ در PCB ندارند و به گونه‌اي طراحي شده‌اند كه توسط ماشين‌ها به جاي انسان كار شوند. در نتيجه، قطعات نصب شده روي سطح مانند MLCC معمولاً ارزان‌تر هستند.
MLCC ها در شكل ها و اندازه هاي استاندارد براي جابجايي قابل مقايسه ساخته مي شوند. از آنجا كه استانداردسازي اوليه تحت تسلط استانداردهاي EIA آمريكايي بود، ابعاد تراشه‌هاي MLCC توسط EIA در واحد اينچ استاندارد شدند. يك تراشه مستطيلي با ابعاد 0.06 اينچ طول و 0.03 اينچ عرض با كد "0603" مي باشد. اين كد بين المللي و رايج است. JEDEC (IEC/EN)، يك كد متريك دوم ابداع كرد. كد EIA و معادل متريك اندازه هاي رايج خازن هاي تراشه سراميكي چند لايه و ابعاد بر حسب ميلي متر در جدول زير نشان داده شده است. اندازه گيري ارتفاع "H" در جدول وجود ندارد. اين معمولاً فهرست نشده است، زيرا ارتفاع تراشه‌هاي MLCC به تعداد لايه‌ها و بنابراين به ظرفيت خازن بستگي دارد. با اين حال، معمولاً ارتفاع H از عرض W تجاوز نمي كند.