Mae'r datblygiad arloesol mewn technoleg electrod metel sylfaen (BME) wedi gwneud powdr nicel yn ddeunydd prif ffrwd ar gyfer electrodau mewnol, gan ddisodli metelau gwerthfawr fel aloion palladiwm neu arian. Mae MLCCs BME-bellach yn cyfrif am fwy na 90% o allbwn MLCC byd-eang. Heddiw, gyda lledaeniad pellach o gyfathrebiadau 5G, cerbydau ynni newydd, ac offer cyfrifiadurol AI, mae MLCCs yn cyflymu tuag at miniaturization a chynhwysedd uwch. Fel deunydd sylfaenol allweddol, mae'r gofynion technegol ar gyfer powdr nicel a ddefnyddir mewn electrodau mewnol hefyd yn cael eu newid yn sylweddol.
Gofynion Allweddol ar gyfer Nano Nicel Powdwr ar gyfer Cynhwysedd Uchel Bach-MLCCs
Hanfod miniatureiddio MLCC a chynhwysedd uwch yw deuelectrig tra-denau, electrodau wedi'u mireinio, a -pentyrru haenau i fyny graddedig. Er mwyn dileu dadansoddiad dielectrig a chylchedau byr electrod a achosir gan ronynnau bras, tra'n sicrhau unffurfiaeth haenau printiedig electrod, rhaid i drwch yr haen electrod mewnol nicel gyd-fynd yn union â thrwch y deuelectrig uwch-denau. Felly, y gofyniad mwyaf hanfodol ar gyfer cymhwyso powdr nicel yw'r duedd tuag at faint gronynnau mân iawn. Yn ôl gwybodaeth am y diwydiant, am bob gostyngiad o 10 nm ym maint gronynnau powdr nicel nano, gellir lleihau trwch haen dielectrig MLCC 5-8 nm yn unol â hynny.
Yn gyffredinol, mae gan MLCCs canol- traddodiadol i ben isel-drwch haenau deuelectrig uwchlaw 1 μm a chyfrif haenau o fewn 200. Mae diswyddiad proses ar gyfer trwch electrod yn uchel, ac mae goddefgarwch ar gyfer perfformiad powdr nicel yn gymharol uchel. Mae powdr nicel confensiynol gyda maint gronynnau o 200-300 nm yn ddigon i fodloni gofynion cynhyrchu màs. Fodd bynnag, gydag uwchraddio iteraidd MLCCs pen uchel, mae powdr nicel 100 nm wedi dod yn ddewis prif ffrwd ar gyfer MLCCs cynhwysedd uchel a gall addasu'n sefydlog i brosesau cynhyrchu màs ar raddfa fawr ar gyfer haenau electrod trwchus 0.5 μm. Mae rhai cymwysiadau diwedd uchel hyd yn oed yn gofyn am leihau maint gronynnau powdr nicel i 80 nm i fodloni gofynion proses haenau deuelectrig 0.35–0.5 μm o drwch. Ar yr un pryd, rhaid i'r dosbarthiad maint gronynnau fod yn hynod gul, gyda D90 yn cael ei reoli o fewn 2 waith D50.
Ar sail maint gronynnau mân iawn a dosbarthiad cul, mae amodau tanio a dibynadwyedd llym MLCCs bach hefyd yn ysgogi uwchraddiad cynhwysfawr yn ansawdd cyffredinol powdr nicel:
(1) Sphericity uwch: Er mwyn addasu i ffurfio trwchus o haenau electrod tenau a -cyd-danio tymheredd uchel, mae powdr nicel angen sphericity rhagorol. Gall gronynnau sfferig rheolaidd sicrhau llif slyri a phacio unffurf, gan osgoi gwagleoedd a gwyriadau trwch yn yr haen electrod.
(2) monodispersity da: Er mwyn sicrhau cotio unffurf y slyri electrod a gwasgariad unffurf o bowdr nicel yn y slyri. Fodd bynnag, y gorau yw'r powdr nicel, yr uchaf yw ei egni arwyneb a'r mwyaf amlwg yw'r broblem crynhoad, y mae angen ei datrys yn aml trwy dechnolegau addasu arwynebau.
(3) Crisialedd uwch: Gall y strwythur powdr reoleiddio'r gyfradd crebachu sintering a'r nodweddion ehangu thermol yn sefydlog, gan gydweddu'n berffaith â'r cerameg deuelectrig ac osgoi diffygion strwythurol megis cracio a dadlaminiad interlayer.
(4) Purdeb uwch: Gall powdr nicel purdeb uchel gydag ocsigen isel ac amhureddau isel atal ocsidiad / dyddodiad a drifft gwrthiant o dan amodau tymheredd uchel, gan wella'n sylweddol sefydlogrwydd gwasanaeth tymor hir a dibynadwyedd gwrthsefyll tywydd MLCCs bach diwedd uchel.
Pa Ddulliau Paratoi All Gynhyrchu Powdwr Nano Nicel ar gyfer MLCCs?
Yn seiliedig ar y gofynion llym uchod, ni all dulliau hylif traddodiadol cyfnod a solet megis lleihau cemegol a phyrolysis chwistrellu bellach fodloni'n llawn y gofynion cynhyrchu ar gyfer powdr nicel nano-raddfa, ultra-mân, hynod unffurf ar gyfer MLCCs bach diwedd uchel. Felly, mae technolegau paratoi cyfnod nwy a gynrychiolir gan CVD a PVD, gyda'r fantais o ffurfio gronynnau y gellir eu rheoli'n fanwl gywir, wedi dod yn llwybrau technegol craidd ar gyfer paratoi powdr nicel nano ar gyfer MLCCs pen uchel.
01 Dull Dadelfeniad Carbonyl Nicel
Hanfod powdr nicel carbonyl yw'r defnydd o ddetholusrwydd adwaith cildroadwy nwy. Ar dymheredd cymharol isel a phwysau penodol, mae nicel metelaidd yn y cyfnod solet yn adweithio â CO i ffurfio nicel tetracarbonyl anweddol (Ni(CO) ₄), tra bod amhureddau yn aros yn y cyfnod solet. Yna mae'r tetracarbonyl nicel yn cael ei ddadelfennu'n thermol ar dymheredd uwch a gwasgedd is i adfywio gronynnau nicel pur solet a nwy carbon monocsid, gan gynhyrchu powdr nicel sfferig uwch-fân yn olaf.
Manteision mwyaf y broses hon yw purdeb hynod o uchel, sphericity rhagorol, a gweithgaredd sintro uchel. Gellir rheoli maint y gronynnau yn fanwl gywir o fewn 1–20 μm, gyda dosbarthiad maint gronynnau cul ac unffurf, sy'n ei wneud yn berffaith addas ar gyfer gofynion cynhyrchu màs o MLCCs uchel-haen-cyfrif uchel,-cynhwysedd uchel gyda deuelectrig uwch-denau o dan 1 μm. Fodd bynnag, ei ddiffygion craidd yw anhawster diogelwch prosesau a rheolaeth amgylcheddol. Mae nicel tetracarbonyl yn gyfrwng hynod wenwynig a pheryglus, sy'n gosod gofynion uchel iawn ar gyfyngiant cynhyrchu, offer atal ffrwydrad, trin nwy cynffon, a systemau gweithredu a chynnal a chadw diogelwch, ac mae wedi'i ddileu'n raddol.
02 CVD Dull Dyddodiad Anwedd Cemegol
Mae dyddodiad anwedd cemegol CVD yn dechnoleg paratoi powdr nicel pen uchel sy'n cael ei fonopoleiddio gan gwmnïau Japaneaidd. Ei egwyddor graidd yw bod nwyon rhagflaenol fel nicel clorid yn cael eu lleihau i atomau nicel elfennol mewn amgylchedd cyfnod uchel o nwy tymheredd ac yna'n cnewyllo, tyfu, a chyddwyso'n bowdr nano nicel ultra-mân.
Manteision craidd y broses hon yw amgylchedd adwaith unffurf, cnewyllyn y gellir ei reoli, purdeb uchel, dim crynhoad, a chydnawsedd tanio rhagorol. Ar hyn o bryd, dyma'r powdr ategol craidd ar gyfer cyfrif MLCCs deuelectrig tra-denau, tra-uchel yn rhyngwladol. Fodd bynnag, mae ei offer craidd a thechnoleg proses yn cael eu monopoleiddio dramor, gyda chostau buddsoddi offer hynod o uchel, trothwyon prosesau cynhyrchu màs uchel, a chostau cynhyrchu uchel.
03 PVD Dull Anwedd Corfforol Anwedd
Mae powdr nicel PVD yn gyfeiriad arloesol allweddol ar gyfer amnewid domestig. Mae'r broses hon yn rhoi'r gorau i adweithiau cemegol. Yn lle hynny, mewn gwactod neu o dan amgylchedd amddiffynnol nwy anadweithiol (fel argon), mae nicel metelaidd solet yn cael ei anweddu gan wres tymheredd uchel (fel gwresogi gwrthiant, gwresogi plasma, gollyngiad arc, gwresogi laser, ac ati) i ffurfio anwedd atom nicel. Yna mae'r atomau nwy yn gwrthdaro â'i gilydd ac yn colli egni, gan gyflawni cnewyllyn cyflym, ac yn olaf yn cyddwyso'n gyflym mewn-rhanbarth tymheredd isel i nano- i ronynnau powdr nicel maint submicron-.
Egwyddor Paratoi Powdwr Nicel Nano gan PVD
Mae gan y powdr nicel nano a gynhyrchir gan y dull hwn burdeb uchel, crisialu da, arwyneb llyfn, a gwrthiant ocsideiddio cryf. Gall fodloni'r gofynion ar gyfer powdr nicel a ddefnyddir yn electrodau mewnol MLCC yn llawn, ac mae'r broses gynhyrchu yn gyfeillgar i'r amgylchedd. Fodd bynnag, oherwydd offer cynhyrchu cymhleth ac effeithlonrwydd isel, mae rheoli sefydlogrwydd mewn cynhyrchu màs ar raddfa fawr a gwneud y gorau o gostau yn parhau i fod yn broblemau brys i'w datrys.