陶瓷電容、電阻、電感。

Question

請問：
陶瓷電容、陶瓷電阻、陶瓷電感
的特性和優缺點？？

Answer 1

電阻、電容與電感

打開電子產品的外殼，一般會先看到電路板，上面黏滿了各式各樣的電子零件，其中包括主動元件和被動元件。主動元件一般是指電晶體和積體電路，積體電路是眾多電晶體的組合體，具有訊號放大的功能。相對的，被動元件一般指的是電阻、電容和電感。

電阻的功用在於限制電路中的電流，如果把電路想像成流動中的小溪，溪水的流量可以看成是電流的大小，當我們增加河床中的障礙物或限制河道寬度，水流量自然會變小。自然界中，物質各有不同的電阻值，選擇不同的材料來改變電路中某些點的電阻，便可以限制電路中的電流。

電容器的功用在於暫時儲存電路中的電能，它是以電荷的形式來儲存能量。電容器的構造是由兩片非常靠近的導體所構成，當電路中的電壓突然升高時，電極上會積存更多的電荷。因此，導體的面積越大，可以儲存的電荷量便越多，電容值也越大。

此外，兩片電極之間的距離與中間介電物質（絕緣體）的介電特性，也會影響電容值。電極間靠得越近，由於正負電荷相互吸引的關係，電極板上就會累積較多的電荷。至於介電物質對於電容的影響，牽涉到材料本身的分子結構，像鈦酸鋇就有令人驚訝的介電常數，因此是陶瓷電容中最常使用的介電材料。

電感器的功用在於穩定電路中的電流，作用與電容器類似，同樣是以儲存、釋放電路中的電能來調節電流的穩定性，只不過電容是以電場（電荷）的形式來儲存電能，而電感卻是以磁場的形式來達成。

電與磁之間可以相互轉換，電流流過的導線周圍會產生磁場；相反的，切割磁力線的線圈中會產生電流。電感的構造是將導線繞成彼此靠近的線圈，有點像整捲的縫衣線，當電流流過時，其中會充滿磁能，電流變小時，線圈內的磁能會產生一股力量，阻止電流變化。

積層陶瓷被動元件

由於電子產品朝向輕薄短小、低耗能發展的趨勢，使得電路元件也面臨體積縮減的壓力。早年的電路板使用插件型的元件，電路板要先鑽洞，元件插腳穿過後再加以銲接。由於元件體積大，加上插腳間無法太過靠近，電路板的背面又是銲接接點，無法加以利用，近年來已漸漸被表面黏著式的晶片元件所取代。配合多層線路的印刷電路板，兩面均可黏著晶片式電子元件，更大大提高線路的密集程度。

表面黏著式被動元件的工作原理與插件式相同，結構上卻有所調整。晶片電阻使用絕緣的氧化鋁陶瓷作為基板，在上面用網版印刷印上含有氧化釕的電阻膏，利用氧化釕的含量決定電阻的大小，之後再印上保護用的薄層玻璃粉，經過高溫燒結後就成為晶片電阻。由於印刷時電阻膏的黏度、溶劑的比例，以及製程上其他的變因，使得做出來的晶片電阻還需要經過雷射切割，將通路寬度加以修整，才能生產出合乎標準的產品。

表面黏著型的電容又稱為晶片陶瓷電容，它的製作就複雜得多。因為電容量的大小與電極面積成正比，而積層陶瓷電容的尺寸又比傳統圓板形陶瓷電容小得多。因此，電極的排列就朝向立體化發展。同樣使用網印的技術，將導體與介電層交錯地印刷在塑膠薄片上，隨著堆疊層數增加，電極的總面積也跟著變大。

這種利用積層堆疊的方式所製作的陶瓷電容元件，形態就像是兩本一頁一頁交錯疊合的書，兩個電極間使用高介電陶瓷材料加以區隔，並沒有直接導通。經過這樣的安排，就可以把很大的電極面積放進一個外觀很小的元件裡。

同樣的製作方式也應用到積層晶片電感器，只是這次導體在疊印的過程中是連通的，彷彿是摩天大樓裡的樓梯，從樓頂蜿蜒而下，一直通到地面。積層陶瓷被動元件就是利用疊印技術，將每一層的導體與絕緣體縮減到只有幾十微米的厚度。因此，小小的一個元件裏面就像一本書一樣，堆疊了數十層，甚至上百層，而外觀的厚度卻只有一、二公厘而已。

網印技術與燒結程序

在這裡要特別提到整個製造過程的核心，就是網印技術與燒結程序。在一般人的印象裡，印刷術是中國的一項古老發明，然而現今的電子產業應用了很多的印刷技術來製造電子元件，把這項古老的技藝推向了另一個新的境界。

因內容太多，請參考網址
http://www.nsc.gov.tw/_newfiles/popular_science.asp?add_year=2003&popsc_aid=140

Answer 2

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