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篇1

Abstract： Research progress and development trend of the dielectric materials of multilayer ceramic capacitor at home and abroad in recent years has been summed up， and lead-free high temperature system， including（Bi0.5Na0.5）TiO3， BiScO3-BaTiO3， and（K0.5Na0.5）NbO3 system， which accords with sustainable development of human society and the development trend of the ceramic capacitor is introduced.

關(guān)鍵詞： 多層陶瓷電容器；介質(zhì)材料；無(wú)鉛高溫化；研究現(xiàn)狀

Key words： multilayer ceramic capacitor；dielectric materials；lead-free high temperature；research status

中圖分類(lèi)號(hào)：TM53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2012）29-0318-03

0 引言

多層陶瓷電容器（Multi-Layer Ceramic Capacitor，MLCC）又稱(chēng)為獨(dú)石電容器（Mono Lithic Capacitor，MLC），是由電介質(zhì)陶瓷薄膜和內(nèi)電極相互交替重疊而成的一種新型片式元件。實(shí)際上，通常使用的MLCC是由很多單層陶瓷電容器并聯(lián)組成的。其結(jié)構(gòu)如圖1所示[1]。由于具有高的電容量、低的介電損耗、高的抗擊穿強(qiáng)度、優(yōu)良的抗熱震性和耐腐蝕性，目前，多層陶瓷電容器（MLCC）已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于廣播電視、移動(dòng)通信、測(cè)量?jī)x器等電子設(shè)備中[2]。而隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的應(yīng)用要求MLCC能夠在極端的環(huán)境下正常工作[3-5]。比如在石油鉆井、汽車(chē)工業(yè)和航天航空等領(lǐng)域，MLCC必須在極高的溫度下工作。另外，這些MLCC還必須能夠承受在這些極端環(huán)境下的劇烈沖擊和震動(dòng)。因此，MLCC面臨著超微型化、超大容量、超薄型化和高可靠、低成本、環(huán)保化（無(wú)鉛化）、寬溫高穩(wěn)定性等方面的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)。為滿(mǎn)足MLCC的競(jìng)爭(zhēng)要求對(duì)其介質(zhì)材料也提出了相應(yīng)的要求，即高介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗、低的容溫變化率、耐高溫性和無(wú)鉛性。

關(guān)于MLCC的研究進(jìn)展綜述報(bào)道已經(jīng)比較多[6-8]，而對(duì)其介質(zhì)材料研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)的報(bào)道還比較少，本文對(duì)MLCC介質(zhì)材料的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，重點(diǎn)介紹高溫MLCC介質(zhì)材料并對(duì)MLCC介質(zhì)材料的發(fā)展做出展望。

1 鉛基復(fù)合鈣鈦礦體系

50年代Smolenskii等[9]首次發(fā)現(xiàn)Pb基復(fù)合鈣鈦礦介質(zhì)具有鐵電性。鉛基弛豫鐵電體一般為復(fù)合鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，其化學(xué)通式一般表示為Pb（B’xB”1-x）O3，即在組分上的特征表現(xiàn)為在等同的晶格位置上存在一種以上的離子。在微觀結(jié)構(gòu)上，弛豫鐵電體表現(xiàn)為長(zhǎng)程、中程與短程等不同結(jié)構(gòu)層次的結(jié)構(gòu)組元，它們之間所具有的強(qiáng)或弱的相互作用，使其具有不同于普通鐵電體的優(yōu)異性能。從80年代開(kāi)始，人們對(duì)其進(jìn)行了廣泛的研究。其典型體系有（PbLa）（ZrTi）O3（PLZT）[10]、Pb（Mg1/3Nb2/3）O3（PMN）[11]、Pb（Zn1/3Nb2/3）O3（PZN）[12]以及它們之間的復(fù)合體系[13]。這些系統(tǒng)表現(xiàn)出較高的介電性能（數(shù)量級(jí)在104以上），并具有較低的燒結(jié)溫度。盡管，鉛系弛豫鐵電陶瓷燒結(jié)溫度較低，介電常數(shù)比較大，但在制造過(guò)程中系統(tǒng)中大量Pb可能誘導(dǎo)內(nèi)電極中Ag+離子發(fā)生遷移，導(dǎo)致MLCC性能不穩(wěn)定，易老化，可靠性差。此外Pb會(huì)對(duì)人體與環(huán)境造成極其嚴(yán)重的危害，不適宜全球范圍提倡的綠色電子發(fā)展趨勢(shì)，因而該系統(tǒng)正逐步被無(wú)公害系統(tǒng)所替代。

2 鎢青銅結(jié)構(gòu)體系

氧八面體鐵電體中有一部分是以鎢青銅結(jié)構(gòu)存在的，由于此類(lèi)晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)似四角鎢青銅KxWO3和NaxWO3而得名。這一結(jié)構(gòu)的基本特征是存在著[BO6]式氧八面體，其中B以Nb5+、Ta5+為主。這些氧八面體以頂角相連構(gòu)成骨架，從而堆積成鎢青銅結(jié)構(gòu)。主要的鎢青銅結(jié)構(gòu)體系有（SrxBa1-x）Nb2O6基陶瓷[14]、（AxSr1-x）NaNb5O15基無(wú)鉛壓電陶瓷（A=Ba、Ca、Mg等）[15]、Ba2AgNb5O15基[16]。

Boufrou等[17]利用四方鎢青銅礦結(jié)構(gòu)鈮酸鍶鹽具有彌散相變的特性，研制出以 KSrNbO3（KSN）為主晶相的材料系統(tǒng)，符合X7R特性。此體系的介電常數(shù)高達(dá)3000-5000，但遷移率大的堿金屬離子K+的引入，決定了其可靠性不高的致命弱點(diǎn)[18]，另外該體系介質(zhì)損耗大且介電性能不穩(wěn)定。

篇2

高壓部分主要由整流、濾波、高壓開(kāi)關(guān)管、開(kāi)關(guān)脈沖形成電路以及過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)和EMC等電路組成。對(duì)于電源高壓側(cè)的摩機(jī)，大家常常更換高壓濾波電容，但對(duì)其容量選擇則有許多不同的意見(jiàn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)關(guān)電源的初級(jí)側(cè)高壓濾波電容容量常選擇3pF／W，即當(dāng)開(kāi)關(guān)電源輸出功率在1W時(shí)，此電容為3pF。衛(wèi)視機(jī)功耗常在20w以下，根據(jù)上述經(jīng)驗(yàn)公式，此電容容量可選擇60pF左右，即68pF。我曾試驗(yàn)過(guò)將此電容容量增至100pF，效果較68μF稍好，但100μF電容價(jià)格要高于68μF電容近一倍。所以建議使用68μF，此時(shí)性?xún)r(jià)比最高。

低壓部分主要是由30V、22V、12V、5V、3．3V各路電壓的高頻整流濾波及電壓反饋光耦等構(gòu)成。因開(kāi)關(guān)變換器是以脈沖形式向電源汲取電能，故當(dāng)濾波電容器中流過(guò)較大的高頻電流時(shí)，要求用于開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源輸出整流的電解電容器阻抗頻率特性在300kHz甚至500kHz左右仍不呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，而普通電解電容器在100kHz后就開(kāi)始呈現(xiàn)上升趨勢(shì)(見(jiàn)圖2)，用于開(kāi)關(guān)電源輸出整流濾波效果相對(duì)較差。同時(shí)普通電解電容器溫升相對(duì)較高。當(dāng)負(fù)載為突變情況時(shí)．用普通電解電容器的瞬態(tài)響應(yīng)遠(yuǎn)不如高頻電解電容器。由于鋁電解電容器在高頻段不能很好地發(fā)揮作用，應(yīng)輔之以高頻特性好的陶瓷電容器或無(wú)感薄膜電容器，其主要優(yōu)點(diǎn)是：高頻特性好，ESR低，如MMK5型容量1μF電容器，諧振頻率達(dá)2MHz以上，等效阻抗卻小于0．02Ω，遠(yuǎn)低于電解電容器，而且容量越小諧振頻率越高(可達(dá)50MHz以上)。在鋁電解電容器兩腳上并聯(lián)上高頻特性好的小容量陶瓷電容器或無(wú)感薄膜電容器，這樣將得到很好的電源輸出頻率響應(yīng)或動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

對(duì)于各電壓支路濾波電容容量的選擇，應(yīng)結(jié)合各路電源負(fù)載的大小及對(duì)紋波敏感的程度而做出處置。在此建議如下：

30V：10～22pF／50V電容．并聯(lián)一只O．1μF陶瓷電容器：

22V：470pF／35V電容，并聯(lián)兩只0．1μF陶瓷電容器；

12V：1000μF／35V電容。并聯(lián)兩只0.1μF陶瓷電容器：

篇3

關(guān)鍵詞：三端子電容器；大功率；工藝優(yōu)化

近年，市場(chǎng)的電子設(shè)備都以便攜及多功能為目標(biāo)發(fā)展（如智能手機(jī)）。目前智能手機(jī)除電話(huà)功能外，還增加了數(shù)碼相機(jī)、游戲、瀏覽網(wǎng)頁(yè)和音樂(lè)播放多項(xiàng)功能，使電子產(chǎn)品對(duì)高速處理器及高速通訊技術(shù)的依賴(lài)性提高，伴隨著就是高耗電量，大電池的引入使得搭載元器件的主板體積出現(xiàn)減少，并且電子產(chǎn)品的高性能會(huì)增加電子元器件的使用數(shù)量，所以市場(chǎng)上對(duì)復(fù)合型貼裝電子元器件和低感抗多層陶瓷電容器（MLCC）的需求會(huì)逐漸提高[1-2]。三端子電容器因其特殊的內(nèi)部設(shè)計(jì)，其等效串聯(lián)電感（ESL）遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)同規(guī)格MLCC，并且內(nèi)部等效電路是T型濾波器，濾波性能高于傳統(tǒng)MLCC，可達(dá)到一個(gè)三端子電容器替代多個(gè)MLCC的效果，但由于三端子的電容器長(zhǎng)軸AB兩個(gè)端子（如圖1所示），所以需要對(duì)三端子電容器的直流電阻進(jìn)行管控，三端子電容器在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)用中需要通過(guò)最大的電流為10A，在這個(gè)應(yīng)用環(huán)境中需要將三端子電容器AB兩個(gè)端子的直流電阻控制在1.5mΩ的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，以控制三端子電容器的功率達(dá)到減少電容器的工作溫度提高可靠性的效果，所以本文針對(duì)10A電流規(guī)格的大功率三端子電容器的內(nèi)部設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，探究如何通過(guò)調(diào)整產(chǎn)品的內(nèi)部設(shè)計(jì)和工藝使三端子電容器滿(mǎn)足大功率的工作需求。

1試驗(yàn)

1.1試驗(yàn)材料

X7R特性瓷粉（國(guó)產(chǎn)），鎳內(nèi)電極漿料（國(guó)產(chǎn)），銅端電極漿料（國(guó)產(chǎn)）。

1.2試驗(yàn)方法

工藝流程為：瓷漿制備→流延→絲印→疊層→切割→高溫?zé)Y(jié)→封端→燒端→電鍍。制備得到1206尺寸、電容為15nF、額定電壓為100V，AB端貫通電極直流電阻為≤1.5mΩ、額定工作電流為10A工作電流的三端子電容器。

2結(jié)果與分析

2.1鎳電極層數(shù)的影響

三端子電容器面向的是10A大電流的應(yīng)用條件，產(chǎn)品需要滿(mǎn)足AB端貫通電極直流電阻≤1.5mΩ的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)多層陶瓷電容器的等效電路（如圖2所示），層與層之間為并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所以需要增加產(chǎn)品的內(nèi)部電極層數(shù)降低貫穿電極的直流電阻。根據(jù)1206尺寸電容器的內(nèi)部容積，利用4μm的陶瓷生坯介質(zhì)在電容內(nèi)部設(shè)計(jì)243層貫通電極和2層GND電極制作15nF的三端子電容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示?？梢?jiàn)，制作的產(chǎn)品直流電阻可滿(mǎn)足10A電流的工作要求，但因內(nèi)部開(kāi)裂只能檢測(cè)貫穿電極的直流電阻，無(wú)法檢測(cè)其電性能。

2.2電容器內(nèi)部開(kāi)裂的分析與解決

根據(jù)以上產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，分析產(chǎn)品開(kāi)裂的原因?yàn)閮?nèi)部電極過(guò)于集中，導(dǎo)致電容器在高溫?zé)蓵r(shí)內(nèi)部收縮應(yīng)力過(guò)大[3]。為緩解電容內(nèi)部金屬電極過(guò)于密集導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)部開(kāi)裂的問(wèn)題，在產(chǎn)品內(nèi)部減少內(nèi)電極金屬層數(shù)，并利用此空間作為金屬電極層之間不設(shè)置電極的緩沖區(qū)間（如圖4所示），從而解決產(chǎn)品內(nèi)部開(kāi)裂的問(wèn)題。根據(jù)圖3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在貫穿電極層中間增加陶瓷緩沖層，現(xiàn)以去掉10層貫通電極使用一個(gè)陶瓷緩沖層進(jìn)行替代，以圖3的設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)，采用以下四種內(nèi)部設(shè)計(jì)方案對(duì)三端子電容器進(jìn)行改進(jìn)，具體為：1）1個(gè)陶瓷緩沖層，233層貫通電極；2）2個(gè)陶瓷緩沖層，223層貫通電極；3）3個(gè)陶瓷緩沖層，213層貫通電極；4）4個(gè)陶瓷緩沖層，203層貫通電極。所制作樣品的具體電性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表2?？梢?jiàn)，在電容內(nèi)部增加3個(gè)及以上的陶瓷緩沖層后可避免產(chǎn)品的開(kāi)裂問(wèn)題，可測(cè)試產(chǎn)品的具體電性能情況，但因金屬電極層數(shù)的減少導(dǎo)致產(chǎn)品的直流電阻值增加，無(wú)法滿(mǎn)足10A大電流的工作要求。

2.3鎳電極連續(xù)性的影響

三端子電容器在高溫?zé)Y(jié)后內(nèi)部金屬電極會(huì)形成網(wǎng)狀不連續(xù)的結(jié)構(gòu)，增加鎳金屬電極的連續(xù)性可有效降低單層金屬電極的電阻率，從而降低三端子電容器的直流電阻，分析影響金屬電極連續(xù)性的主要原因有：1）印刷時(shí)電極漿料的厚度。因MLCC生產(chǎn)時(shí)所使用的電極漿料含有機(jī)添加物，在高溫?zé)Y(jié)時(shí)會(huì)使?jié){料內(nèi)的有機(jī)添加物揮發(fā)，如印刷的電極漿料厚度過(guò)薄會(huì)使金屬電極層的金屬含量不足，導(dǎo)致高溫?zé)Y(jié)后金屬電極層出現(xiàn)嚴(yán)重的不連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。2）升溫速度。高溫?zé)Y(jié)時(shí)，燒結(jié)窯爐的升溫速度會(huì)影響MLCC的金屬內(nèi)電極在高溫下熔融狀態(tài)的時(shí)間，金屬電極在熔融狀態(tài)時(shí)會(huì)導(dǎo)致金屬電極的收縮，如金屬在熔融狀態(tài)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成金屬電極連續(xù)性差的問(wèn)題（如圖5所示）。使用以上三端子電容器緩沖陶瓷層的第三方案，即3個(gè)陶瓷緩沖層和213層貫通電極的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)進(jìn)行內(nèi)電極連續(xù)性的改進(jìn)，具體方案為：1）使用2μm乳膠厚度的絲網(wǎng)進(jìn)行印刷，使用升溫速度為2℃/min的普通窯爐進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)。2）使用2μm乳膠厚度的絲網(wǎng)進(jìn)行印刷，使用升溫速度為25℃/min的快速窯爐進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)。3）使用7μm乳膠厚度的絲網(wǎng)進(jìn)行印刷，使用升溫速度為2℃/min的普通窯爐進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)。4）使用7μm乳膠厚度的絲網(wǎng)進(jìn)行印刷，使用升溫速度為25℃/min的快速窯爐進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)。所制作樣品的具體電性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。在相同的內(nèi)部設(shè)計(jì)情況下使用快速窯爐燒成可比普通窯爐燒成的產(chǎn)品直流電阻值下降10%，這是因?yàn)榭焖俑G爐燒成的升溫速度快，在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)陶瓷的燒結(jié)，縮短了金屬電極在熔融狀態(tài)的時(shí)間；使用7μm乳膠厚度的絲網(wǎng)進(jìn)行鎳電極印刷，可比使用2μm乳膠厚度的絲網(wǎng)進(jìn)行鎳電極印刷時(shí)直流電阻下降16%，因?yàn)殡S著乳膠厚度的增加，印刷的鎳電極層厚度越大，并且印刷外觀缺陷減少[4]，這些都有利于改善電極連續(xù)性，降低其直流電阻率。伴隨著鎳電極層連續(xù)性的改善，電容器的容量也隨之上升。

2.4端電極銅層厚度的影響

使用內(nèi)部結(jié)構(gòu)為3個(gè)陶瓷緩沖層、213層貫通電極的設(shè)計(jì)，以及7μm乳膠厚度的絲網(wǎng)進(jìn)行印刷，升溫速度為25℃/min的快速窯爐進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，對(duì)不同端電極銅層厚度的電容器進(jìn)行直流電阻參數(shù)的對(duì)比，具體方案為：1）對(duì)電容器的端頭使用一次浸封銅漿后，以高溫?zé)Y(jié)固化的方式進(jìn)行外電極銅層的制作。2）對(duì)電容器的端頭使用二次浸封銅漿后，以高溫?zé)Y(jié)固化的方式進(jìn)行加厚型外電極銅層的制作。所制作樣品的具體電性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。使用二次浸封制作方式相對(duì)于一次浸封制作方式可增加電容器端頭銅層的厚度，但此方式?jīng)]有使三端子電容器的直流電阻參數(shù)得到有效下降，并不能滿(mǎn)足直流電阻≤1.5mΩ的標(biāo)準(zhǔn)。分析原因?yàn)槎穗姌O銅層在燒結(jié)過(guò)程中因漿料中有機(jī)物的排出，會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)后銅層內(nèi)部形成多孔不致密的結(jié)構(gòu)（如圖6所示），所以在銅漿成分沒(méi)有改變的情況下使用二次浸封制作方式增加銅層厚度，不改變銅層內(nèi)部的結(jié)構(gòu)無(wú)法使電容器的直流電阻參數(shù)得到大幅度的下降。根據(jù)以上分析的原理對(duì)方案2二次浸封銅層的方式進(jìn)行改進(jìn)，先對(duì)電容器的銅層進(jìn)行一次浸封，并進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，第一層銅層制作完成后再進(jìn)行第二次銅漿浸封，二次浸封完成后再對(duì)銅層進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)。這樣可在二次浸封銅漿時(shí)將第一層銅層中的孔洞利用銅漿進(jìn)行填充，改善銅層燒結(jié)后疏松多孔的結(jié)構(gòu)，減低銅層電阻率（如圖7所示）。具體方案及流程為：一次浸封銅漿→高溫?zé)Y(jié)固化銅層→二次浸封銅漿→二次高溫?zé)Y(jié)固化銅層。所制作樣品的具體電性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。在增加端電極銅層的厚度的同時(shí)也需要將銅層的致密性進(jìn)行改善，才能降低銅層的電阻率，降低產(chǎn)品的直流電阻。

3結(jié)論

1）在高層數(shù)MLCC的內(nèi)部適當(dāng)加入陶瓷緩沖層，可解決MLCC在高溫?zé)Y(jié)后的瓷體開(kāi)裂問(wèn)題。2）使用厚乳劑絲網(wǎng)對(duì)鎳漿進(jìn)行印刷，并且搭配快速燒結(jié)窯爐可改善電容器鎳電極的連續(xù)性，降低三端子電容器的直流電阻。3）使用二次浸封銅漿的工藝，對(duì)燒結(jié)后的銅層表面孔洞使用銅漿進(jìn)行二次填充，改善銅層燒結(jié)后的疏松多孔結(jié)構(gòu)，降低三端子電容器的直流電阻。

參考文獻(xiàn)

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篇4

《TRIPS協(xié)定》中提到“自然人和法人應(yīng)有可能阻止由其合法掌握的信息在未得到其同意的情況下,被以違反誠(chéng)信商業(yè)做法的方式泄露、獲得或使用”。日本《不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)防止法》在第2條第1款第4項(xiàng)至第9項(xiàng)中列舉了各項(xiàng)侵犯商業(yè)秘密行為,其中包括侵犯商業(yè)秘密行為中的以不正當(dāng)手段獲取、披露、使用行為;第三人得知商業(yè)秘密為不正當(dāng)獲取時(shí)的獲取、使用或披露行為;第三人在善意獲得后,得知該商業(yè)秘密為不正當(dāng)獲取時(shí)的使用、披露行為;獲得、使用或披露不正當(dāng)披露的商業(yè)秘密的行為;第三人已知該商業(yè)秘密為不正當(dāng)披露時(shí)的使用、披露行為;第三人在善意獲取后,得知該商業(yè)秘密為不正當(dāng)披露時(shí)的使用、披露行為。

針對(duì)以上六種行為,我們可以將其分為兩大類(lèi),即商業(yè)秘密的不正當(dāng)獲取、披露和使用行為,以及通過(guò)正規(guī)途徑獲取后的不正當(dāng)使用、披露的行為。每一大類(lèi)下面又可以再分為三小類(lèi)。第一大類(lèi)為商業(yè)秘密的不正當(dāng)獲得的行為,是指以盜竊、欺詐、脅迫或其他不正當(dāng)手段獲取商業(yè)秘密的行為,其中包括:(1)不正當(dāng)獲得商業(yè)秘密,以及使用、披露該商業(yè)秘密;(2)明知存在有不正當(dāng)獲取行為的獲取、使用或披露行為;(3)事前不知,但事后得知存在有不正當(dāng)獲取行為時(shí)的使用、披露行為。第二大類(lèi)為通過(guò)正當(dāng)途徑獲取商業(yè)秘密,但不正當(dāng)披露的行為,比如基于雇傭關(guān)系的合法知悉后的不正當(dāng)披露,其中包括:(1)獲取、使用不正當(dāng)披露的商業(yè)秘密的行為;(2)明知存在有不正當(dāng)披露行為的獲取、使用或披露行為;(3)事前不知,但事后得知存在有不正當(dāng)披露時(shí)的使用、披露行為。下文將結(jié)合日本司法實(shí)踐中的案例,具體解析上述兩大類(lèi)行為。

一、兩類(lèi)侵犯商業(yè)秘密行為的具體解析。

(一)商業(yè)秘密的不正當(dāng)獲得行為。

1. 不正當(dāng)獲得商業(yè)秘密,以及使用、披露該商業(yè)秘密。

日本《不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)防止法》第2條第1款第4項(xiàng)規(guī)定“以盜竊、欺詐、脅迫和其他不正當(dāng)手段獲取商業(yè)秘密的行為,以及對(duì)獲取的商業(yè)秘密的使用行為,披露行為(包括在保守秘密的同時(shí)向特定的人披露)”。也就是說(shuō),侵犯商業(yè)秘密的第一項(xiàng)行為就是,使用不正當(dāng)手段獲取商業(yè)秘密的行為,以及利用和披露上述商業(yè)秘密的行為。

在解釋“不正當(dāng)行為的時(shí)候”,是以“盜竊、欺詐、脅迫”作為“其他不正當(dāng)手段”的列舉來(lái)解釋的。但是由于考慮到“其他不正當(dāng)手段”的定義曖昧,其適用范圍過(guò)于廣泛,有可能會(huì)對(duì)正常的商業(yè)交易帶來(lái)阻礙,為此,“不正當(dāng)手段”通常解釋為相當(dāng)于“盜竊、欺詐、脅迫”等社會(huì)危害性極大的行為a。在這里“不正當(dāng)手段”沒(méi)有僅僅局限于刑法法規(guī)中的行為,應(yīng)該從社會(huì)常識(shí)的角度來(lái)看,具有違法性的惡都納入其中,也就是通常所說(shuō)的違反“公序良俗”的行為b。由于這些行為本身具有隱蔽性,要原告舉證被告采取了不正當(dāng)手段獲取商業(yè)秘密,是比較困難的。

因此,在此項(xiàng)侵犯行為的認(rèn)定中,日本采用的往往是接觸加相似,并排除合法來(lái)源的認(rèn)定思路。

(1)接觸。

在接觸這一事實(shí)過(guò)程中,日本的司法實(shí)踐認(rèn)為,原告甚至不用列舉具體的接觸證據(jù),只要證明顯而易見(jiàn)的接觸機(jī)會(huì)同樣也可以被作為認(rèn)定接觸事實(shí)的考慮因素之一。例如,在大阪地裁關(guān)于“陶瓷電容器積層機(jī)等的電子數(shù)據(jù)事件”(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“陶瓷電容器事件”一案中,首先,被告A與B曾是原告公司的職工,擔(dān)任陶瓷電容器積層機(jī)及印刷機(jī)的設(shè)計(jì)工作。就其工作性質(zhì)而言,是需要接觸到涉案的商業(yè)秘密的。其次,原告公司職工曾目擊被告A用筆記本電腦長(zhǎng)時(shí)間接續(xù)公司主機(jī)進(jìn)行操作,之后將該筆記本電腦帶回家中。

從上述事實(shí)可以看出,被告A完全有機(jī)會(huì)在沒(méi)有得到原告公司的允許之下,將原告公司的數(shù)據(jù)復(fù)制,并帶回家中。據(jù)此,法院認(rèn)定了被告接觸商業(yè)秘密的事實(shí)。

(2)相似。

在相似性的判斷上,日本司法實(shí)踐中非常重視實(shí)質(zhì)內(nèi)容上的相似。也就是說(shuō),即便從外觀上看上去具有差異性,但只要兩者實(shí)質(zhì)內(nèi)容相一致,也可以被認(rèn)定為相似。在“陶瓷電容器事件”一案中,盡管兩者圖紙?jiān)谖淖肿煮w、大小等方面具有差異性,但由于實(shí)際所記載的尺寸、加工記號(hào)等信息完全一致,而且有很大部分屬于設(shè)計(jì)者可以自由設(shè)計(jì)空間的內(nèi)容也完全一致,因此法院認(rèn)定兩者具有高度一致性。

(3)合法來(lái)源。

日本對(duì)于合法來(lái)源抗辯的規(guī)定,沒(méi)有用明文規(guī)定有關(guān)“自行開(kāi)發(fā)”和“反向工程”的情況,僅在《不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)防止法》第19條第6項(xiàng)中規(guī)定,“第2條第1款第4至第9項(xiàng)的不正當(dāng)行為,如果是由于交易而獲得的(在其交易時(shí),不知道或者在沒(méi)有重大過(guò)失未曾得知該商業(yè)秘密存在有不正當(dāng)獲取或者不正當(dāng)披露的行為),在其交易所取得的權(quán)限范圍內(nèi)可以繼續(xù)使用或者披露?！痹凇疤沾呻娙萜鳌币话钢?由于開(kāi)發(fā)原告的產(chǎn)品需要3-4個(gè)月時(shí)間,而被告僅僅在離職40天后就傳真兩張具有相似技術(shù)信息的圖紙訂購(gòu)零部件,因此被告根本不具備自行開(kāi)發(fā)的時(shí)間,也沒(méi)有合理獲得商業(yè)秘密的來(lái)源。另外,從邏輯上判斷,專(zhuān)門(mén)從原告電腦中改變字體打印兩張圖紙,不如花15分鐘將涉案6000張圖紙的電子數(shù)據(jù)復(fù)制在DAT磁帶中更為便捷。而且原被告都認(rèn)定僅僅擁有一部分設(shè)計(jì)圖是沒(méi)有意義的,如果沒(méi)有整體的設(shè)計(jì)圖,基本上沒(méi)有利用價(jià)值,因此,根據(jù)合理性和邏輯性的判斷,依據(jù)原告舉證的兩張圖紙,法院認(rèn)定被告從原告處不正當(dāng)獲取了6000張技術(shù)圖紙的電子數(shù)據(jù)。

(4)反向工程抗辯。

日本在法律中雖然沒(méi)有對(duì)“反向工程抗辯”

作出規(guī)定,但在判例當(dāng)中有所體現(xiàn)。在“陶瓷電容器事件”一案中,盡管法院通過(guò)分析進(jìn)行反向工程的時(shí)間的可能性否定了被告關(guān)于反向工程的抗辯,但從中可以看出,法院并沒(méi)有要求被告提供進(jìn)行了反向工程的證據(jù)。也就是說(shuō),如果存在有反向工程的可能性,即便被告不提交相關(guān)的證據(jù),也可能適用反向工程抗辯。

2. 第三人明知存在有不正當(dāng)獲取的行為,仍然獲取、披露、使用商業(yè)秘密。

日本《不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)防止法》第2條第1款第5項(xiàng)規(guī)定,“知道或者因重大過(guò)失未能知道有關(guān)商業(yè)秘密存在不正當(dāng)?shù)墨@取行為時(shí)仍然獲取該商業(yè)秘密的行為,以及對(duì)該商業(yè)秘密的使用或者披露行為”。

在該項(xiàng)行為中,知道或者有重大過(guò)失未能知道存在有第2條第1款第4項(xiàng)的不正當(dāng)獲取行為,第三人獲得該商業(yè)秘密,以及使用、披露該商業(yè)秘密的行為。其中的明知或者因重大過(guò)失未能得知的“轉(zhuǎn)得”,與第8條的行為是相通的,其主觀要件非常重要。日本的《不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)防止法》

中,對(duì)于故意和重大過(guò)失

的主觀方面做出了規(guī)定,而大多數(shù)國(guó)家在刑事立法中,關(guān)于主觀罪過(guò)方面一般只規(guī)定了故意,而不處罰過(guò)失行為。這里,判斷“明知或者因重大過(guò)失未能得知”的要件主要是基于對(duì)商業(yè)秘密交易的安全性的考慮。 如在明知需要保護(hù),而故意沒(méi)有進(jìn)行保護(hù);或者交易過(guò)程中嚴(yán)重懈怠保密的注意義務(wù),也視為故意。所謂重大過(guò)失,是指違反注意義務(wù)程度嚴(yán)重的過(guò)失,即具有最低注意能力的一般人均可以預(yù)見(jiàn)而行為人由于疏忽大意等原因沒(méi)有預(yù)見(jiàn),沒(méi)有注意到自己的行為會(huì)侵犯他人的商業(yè)秘密權(quán)。這種注意義務(wù)只要求注意到自己的行為可能侵犯他人商業(yè)秘密權(quán)即可,不要求注意到受侵害的權(quán)利人是誰(shuí),也不要求知道之前的侵權(quán)人是誰(shuí)。

在“陶瓷電容器事件”一案中,通過(guò)被告B供述,被告公司本為休眠公司,被告公司代表與被告A、被告B商量決定,被告公司代表出資,被告A與被告B從原告公司離職,一起從事陶瓷電容器積層機(jī)的制造銷(xiāo)售活動(dòng),并在工商登記處將被告公司的經(jīng)營(yíng)范圍中加入“電子零部件制造機(jī)器的企畫(huà)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、加工、銷(xiāo)售及進(jìn)出口”,以及“電子零部件制造機(jī)器的租賃、租借及咨詢(xún)”等內(nèi)容。之前與精密機(jī)械的制造無(wú)關(guān)系的被告公司代表,在與被告A與被告B接觸后,開(kāi)始出資生產(chǎn)陶瓷電容器積層機(jī)及印刷機(jī)的制造銷(xiāo)售活動(dòng)。另外,通過(guò)辯論得知,陶瓷電容器積層機(jī)及印刷機(jī)的顧客群限于陶瓷電容器的生產(chǎn)廠家,是一種特殊的機(jī)器,為此被告也供述因?yàn)橐N(xiāo)售給原告的客戶(hù),所以不銹鋼板的形狀是相同的。通過(guò)以上的事實(shí)與證據(jù)可以推斷,被告A及被告B對(duì)被告公司代表表示,可以利用原告公司的商業(yè)秘密的電子數(shù)據(jù)在短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出與原告公司相同的陶瓷電容器積層機(jī)及印刷機(jī),然后將其銷(xiāo)售給原告客戶(hù)即可獲利,并希望被告公司出資,被告公司則應(yīng)其要求進(jìn)行了出資。因此認(rèn)定,被告公司在明知道被告A及被告B在沒(méi)有經(jīng)過(guò)原告公司的允許下以不正當(dāng)手段復(fù)制獲得了原告公司的商業(yè)秘密,即判斷被告公司作為第三人在該案過(guò)程中具有惡意成分。

3. 事前未知,事后得知該商業(yè)秘密存在有不正當(dāng)獲取行為時(shí),仍惡意使用、披露的行為。

日本《不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)防止法》第2條第1款第6項(xiàng)中規(guī)定:“在取得有關(guān)商業(yè)秘密之后,知道或者因重大過(guò)失未能知道該商業(yè)秘密已經(jīng)存在不正當(dāng)獲取行為,而使用或者披露該商業(yè)秘密的行為”屬于不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為。也就是說(shuō),第三者在獲取商業(yè)秘密的時(shí)候?qū)τ诖嬖谟胁徽?dāng)獲取行為的事實(shí)不知曉,或者在該認(rèn)知過(guò)程中并無(wú)重大過(guò)失,但獲取后,在明知或者由于重大過(guò)失未能得知存在有不正當(dāng)獲取行為的事實(shí)下,仍然使用或者披露該商業(yè)秘密的行為。由于要證明在商業(yè)秘密獲取時(shí)存在有明知或者重大過(guò)失未能得知的事實(shí)非常困難,所以該條通過(guò)對(duì)事后的不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為進(jìn)行規(guī)定,可以彌補(bǔ)此處的舉證難題。

比如,當(dāng)侵犯人利用商業(yè)秘密實(shí)施侵犯行為的時(shí)候,商業(yè)秘密所有人對(duì)其進(jìn)行警告、或者通過(guò)訴狀的傳達(dá)、抑或商業(yè)間諜的媒體報(bào)道等,都可以作為事后得知的證據(jù)。該條與第2條第1款第4項(xiàng)和第5項(xiàng)不同,是針對(duì)商業(yè)秘密獲取后的不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為,該條中的不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為只有“使用”和“披露”,而沒(méi)有“獲取”。

(二)通過(guò)正當(dāng)途徑獲取商業(yè)秘密,但不正當(dāng)披露的行為。

1. 不正當(dāng)目的的使用和披露行為(信義規(guī)則違反)。

《不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)防止法》第2條第1款第7項(xiàng)規(guī)定:“對(duì)保有商業(yè)秘密的經(jīng)營(yíng)者(以下稱(chēng)‘保有者’)所示商業(yè)秘密,以謀求不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)或謀求其他不正當(dāng)利益為目的,或者出于對(duì)保有者加以損害的目的,使用該商業(yè)秘密的行為或者披露的行為”屬于不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為。

侵犯商業(yè)秘密的第四種類(lèi)型,是指商業(yè)秘密獲取的行為本身并不存在不正當(dāng)手段,但將該商業(yè)秘密用于不正當(dāng)目的的使用與披露行為。也就是說(shuō),將商業(yè)秘密所有人所擁有的商業(yè)秘密用于謀取不正當(dāng)?shù)睦?或者以損害他人為目的(統(tǒng)稱(chēng)為圖利加害目的)的使用、披露行為。在該類(lèi)型中,“圖利加害目的”是一個(gè)主觀要件,其中包括兩方面的內(nèi)容:一是不正當(dāng)目的的使用、披露行為;二是違反法律規(guī)定的保密義務(wù)的使用、披露行為。也就是說(shuō),不僅包括指違反所有人所示的商業(yè)秘密的保密約定,背信棄義的行為,還包括類(lèi)似的惡意使用與披露行為。

另外,在競(jìng)業(yè)禁止義務(wù)方面,盡管沒(méi)有明文規(guī)定,日本學(xué)者通常認(rèn)為,離職后誠(chéng)信原則仍存在,不能妨礙員工的正常經(jīng)濟(jì)性及社會(huì)性活動(dòng)。

因此,在日本實(shí)務(wù)中,一般會(huì)在合理范圍內(nèi)通過(guò)雇傭合約對(duì)競(jìng)業(yè)禁止進(jìn)行明文約定,而競(jìng)業(yè)禁止條約是否有效通常會(huì)在法院判斷“是否在合理范圍內(nèi)”才能最后定奪。法院判斷競(jìng)業(yè)禁止時(shí)所考慮的因素通常包括:雇主是否是基于合法正當(dāng)?shù)睦嬷霞s定競(jìng)業(yè)禁止義務(wù)條款的;是否是當(dāng)事人真實(shí)意圖的體現(xiàn);競(jìng)業(yè)禁止的期限,地域范圍以及雇員是否會(huì)因此遭受損失,或者其生計(jì)是否會(huì)受到影響;以及競(jìng)業(yè)禁止的約定對(duì)社會(huì)造成的影響如何等。如果法院經(jīng)過(guò)衡量,發(fā)現(xiàn)該競(jìng)業(yè)禁止條款是雙方真實(shí)意圖的體現(xiàn),對(duì)雇員并沒(méi)有帶來(lái)?yè)p失,雇傭人要求保護(hù)的利益是合理的,而且并沒(méi)有違反任何公序良俗,那么通常會(huì)認(rèn)為該約定是有效。否則就無(wú)效。

2. 明知存在有不正當(dāng)披露行為的獲取、使用、披露行為。

日本《不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)防止法》第2條第1款第8項(xiàng)規(guī)定:“知道或者因重大過(guò)失未能知道對(duì)方是不正當(dāng)披露商業(yè)秘密(包括前項(xiàng)規(guī)定的披露行為,以及違反應(yīng)該保密的法律上的義務(wù)而披露商業(yè)秘密的行為,以下同)或者其商業(yè)秘密已經(jīng)存在不正當(dāng)?shù)呐?而獲取該商業(yè)秘密的行為,以及對(duì)商業(yè)秘密使用或者披露行為”屬于不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為。

侵犯商業(yè)秘密行為的第五種類(lèi)型主要是指,在明知或者因?yàn)橹卮筮^(guò)失未能得知存在有第2條第1款第7項(xiàng)所規(guī)定的不正當(dāng)披露行為(包括違反保密約定)后,仍然獲取、使用或披露該商業(yè)秘密的行為。該條所規(guī)定的行為與第2條第1款第5項(xiàng)所規(guī)定的行為相同。

3. 事前未知,事后得知該商業(yè)秘密存在有不正當(dāng)披露行為時(shí),仍惡意使用、披露的行為。

日本《不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)防止法》第2條第1款第9項(xiàng)規(guī)定:“在取得商業(yè)秘密之后,知道或者因重大過(guò)失未能知道對(duì)方是不正當(dāng)?shù)嘏渡虡I(yè)秘密,或者其商業(yè)秘密已經(jīng)存在不正當(dāng)?shù)呐?而使用該商業(yè)秘密的行為或者披露該商業(yè)秘密的行為”

屬于不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為。

侵犯商業(yè)秘密行為的第六種類(lèi)型主要是指,第三者在獲取商業(yè)秘密之后,得知或者由于重大過(guò)失未能得知該商業(yè)秘密存在有不正當(dāng)披露行為時(shí),仍然使用或者披露所取得商業(yè)秘密的行為。

比如,在獲取商業(yè)秘密之后,受到商業(yè)秘密所有人的警告得知該商業(yè)秘密存在有不正當(dāng)披露的時(shí)候,仍然繼續(xù)使用和披露商業(yè)秘密的行為。該條所述行為基本上與第6項(xiàng)所述行為相類(lèi)似,規(guī)定的是事后知悉的情況。在該條中沒(méi)有規(guī)定商業(yè)秘密的獲取行為,另一方面是從保護(hù)善意的第三人,確保交易的安全的角度出發(fā),也規(guī)定有例外的情況(第11條第1款第6項(xiàng))。

二、司法實(shí)踐中的例外原則。

盡管日本《不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)防止法》中對(duì)事先不知,但事后知曉該商業(yè)秘密存在有不正當(dāng)獲取、披露行為時(shí),仍然使用、披露該商業(yè)秘密的行為屬于不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)行為進(jìn)行了規(guī)定,但同時(shí),又在第19條第1款第6項(xiàng)中規(guī)定,如果是善意且無(wú)重大過(guò)失通過(guò)交易獲取商業(yè)秘密者,即便轉(zhuǎn)換成為事后知曉的第三人,在其已經(jīng)獲得的權(quán)限范圍之內(nèi),仍然可以繼續(xù)使用、披露該信息。也就是說(shuō),只要在原有的權(quán)限范圍內(nèi)的使用和披露,將不成為《不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)防止法》所規(guī)定的停止請(qǐng)求、損害賠償以及刑罰的對(duì)象。這是因?yàn)槿毡舅痉ń缯J(rèn)為,如果完全依據(jù)第2條第1款第6條和第9條的規(guī)定,就有可能對(duì)使用商業(yè)秘密有關(guān)的交易活動(dòng)產(chǎn)生影響,從而使該交易萎縮。雖然并沒(méi)有規(guī)定該交易是有償還是無(wú)償?shù)?但只要交易者證明“通過(guò)正當(dāng)交易獲得”,而且被法院認(rèn)可該

信息的獲得是通過(guò)支付一定代價(jià)所獲得的,即可以在原有的權(quán)限范圍內(nèi)繼續(xù)使用和披露c。 三、啟 示。

綜上所述,關(guān)于日本侵犯商業(yè)秘密行為,主要由日本《不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)防止法》第2條第1款第4至第9項(xiàng)的六種行為構(gòu)成。這六種行為又分別可以分為不正當(dāng)獲取商業(yè)秘密的行為以及正當(dāng)獲取后的不正當(dāng)使用和披露行為兩大類(lèi)。

我國(guó)《反不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)法》第10條中規(guī)定了商業(yè)秘密侵犯行為,其中包括:以盜竊、利誘、脅迫或者其他不正當(dāng)手段獲取權(quán)利人的商業(yè)秘密;披露、使用或者允許他人使用以前項(xiàng)手段獲取權(quán)利人的商業(yè)秘密;違反約定或者違反權(quán)利人有關(guān)保守商業(yè)秘密的要求,披露、使用或者允許他人使用其所掌握的商業(yè)秘密;第三人明知或者應(yīng)知前款所列違法行為,獲取、使用或者披露他人的商業(yè)秘密。

對(duì)于商業(yè)秘密的侵犯行為,與我國(guó)《反不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)法》相比,日本《不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)防止法》

中增加了對(duì)于善意第三人的規(guī)定和法律適用的規(guī)定?；趯?duì)《TRIPS協(xié)定》的理解,其中提到“自然人和法人應(yīng)有可能阻止由其合法掌握的信息在未得到其同意的情況下,被以違反誠(chéng)信商業(yè)做法的方式泄露、獲得或使用”,可以看出,兩國(guó)關(guān)于侵犯商業(yè)秘密的行為的規(guī)定都是以《TRIPS協(xié)定》關(guān)于商業(yè)秘密侵犯的內(nèi)容為基礎(chǔ)并進(jìn)行細(xì)化延伸而制定的。

關(guān)于兩國(guó)在第三人侵犯商業(yè)秘密行為的規(guī)定上的不同,并不是說(shuō)法律規(guī)定的越細(xì)致那么該法律就更為完善。

首先,關(guān)于兩國(guó)關(guān)于侵犯商業(yè)秘密行為都是采用的非窮盡的列舉方式,也就是說(shuō),無(wú)論是中國(guó)的法律或者日本的法律,都無(wú)法列舉所有的不正當(dāng)行為。判斷一個(gè)行為是否正當(dāng),只有具體到司法實(shí)踐當(dāng)中的某一項(xiàng)手段是否正當(dāng),通常也應(yīng)該是根據(jù)當(dāng)時(shí)的時(shí)代背景,商業(yè)倫理結(jié)合具體的時(shí)間、地點(diǎn)及案情來(lái)綜合判斷的d。

其次,商業(yè)秘密保護(hù)制度的宗旨在于“制止不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng),維護(hù)商業(yè)道德”, 也就是說(shuō),判斷正當(dāng)與不正當(dāng)?shù)男袨?根本在于商業(yè)秘密的價(jià)值性上,也就是說(shuō)商業(yè)秘密的所有人為了獲得或開(kāi)發(fā)該商業(yè)秘密時(shí),花費(fèi)了相應(yīng)的努力和精力,從而在市場(chǎng)上占據(jù)了一定的優(yōu)勢(shì)地位,獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)利益的回報(bào)。而此時(shí)如果有競(jìng)爭(zhēng)者以不正當(dāng)?shù)氖侄潍@取該商業(yè)秘密,就可以減少甚至剝奪商業(yè)秘密所有者通過(guò)自身努力所得來(lái)的利益。但只要是競(jìng)爭(zhēng)者通過(guò)獨(dú)立開(kāi)發(fā)、反向工程等合法途徑獲得的商業(yè)秘密,也可以成為商業(yè)秘密的合法所有人。而商業(yè)秘密保護(hù)制度旨在制止那些通過(guò)不正當(dāng)手段,不勞而獲獲得商業(yè)秘密的行為。

也就是說(shuō),如果“沒(méi)有花費(fèi)時(shí)間和獨(dú)立的開(kāi)發(fā)商業(yè)秘密,那么就是不正當(dāng)?shù)男袨?除非所有人的自動(dòng)披露或者沒(méi)有采取合理的措施維護(hù)其秘密性”e。

為此,可以認(rèn)為,日本的法律中,雖然對(duì)第三人的事后知曉商業(yè)秘密的獲得或者披露中存在有不正當(dāng)?shù)男袨?仍然繼續(xù)披露、使用的行為做了相關(guān)規(guī)定,但該規(guī)定并沒(méi)有超出《TRIPS協(xié)定》規(guī)定的不正當(dāng)行為的范圍。

另外,日本司法實(shí)踐中對(duì)侵犯商業(yè)秘密認(rèn)定還有一些值得我國(guó)司法實(shí)踐借鑒之處:

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關(guān)鍵詞：電容器；片式鉭；高速高密度PCB

電容器作為電路中最基本的元件之一，濾波隔直是它在電路運(yùn)用中的主要作用。其作用原理是通過(guò)電容器的充電和放電的特性來(lái)濾除電路的一系列干擾。在實(shí)際運(yùn)用中，電容器諸多基本特性常常會(huì)對(duì)其在電路中的實(shí)際效果造成很大影響，所以探討對(duì)電容器的選擇具有十分重要的理論和實(shí)際價(jià)值。

一、電容器的類(lèi)型

電容器的種類(lèi)有很多種，不一樣的分類(lèi)方法也有不一樣的結(jié)果。根據(jù)制造材料和工藝的區(qū)別，一般可以分為以下幾類(lèi)：瓷介電容、滌綸電容、電解電容、鉭電容、聚丙烯電容、陶瓷電容器、云母電容器等等。這些電容器各有其特點(diǎn)，以滿(mǎn)足實(shí)際運(yùn)用中各種不同的需要。

電容器按其應(yīng)用分類(lèi)，一般可以分為以下四種常見(jiàn)的應(yīng)用類(lèi)型：旁路、濾波、調(diào)諧、交流耦合（通交流隔直流，由于電容器阻隔直流信號(hào)通過(guò)的特性，電容器常用來(lái)過(guò)濾信號(hào)直流的部分，只留下交流的信號(hào)，稱(chēng)為交流耦合，用在交流耦合用途的電容器會(huì)有較大的電容量，其電容值不需很精確，但在信號(hào)交流成分流過(guò)時(shí)，電容需有較低的感抗值）。

二、不同電路中對(duì)電容器的選擇

由于片式電容器的寄生電感幾乎為零，相對(duì)于傳統(tǒng)電容器的寄生電感而言有巨大的優(yōu)勢(shì)所在，因此，現(xiàn)如今片式電容器的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。在此主要就不同電路中對(duì)片式電容器的選擇作簡(jiǎn)單的分析。

1 濾波電路中對(duì)片式鉭電容器的選擇

片式鉭電容器作為濾波電路中運(yùn)用最為廣泛的電容器，在電路中過(guò)濾掉直流信號(hào)中的交流雜波有很好的效果。但是面臨具體的選擇時(shí)，我們一定要注意，電路中可能存在的交流紋波雜波的頻率不同，不同阻抗等級(jí)的電容器要適合不同的紋波頻率濾波要求，所以，為了確保最佳的濾波效果，務(wù)必要根據(jù)電容器容量和頻率以及阻抗大小來(lái)選擇電容器的種類(lèi)和電容器阻抗值的高低。

2 脈沖充放電電路中對(duì)片式鉭電容器的選擇

在脈沖充放電電路中，片式鉭電容器通常都被用來(lái)作電路的二級(jí)或次級(jí)瞬時(shí)電源，該電容器通常都具有較大的容量和較高的額定電壓。根據(jù)相關(guān)的理論，我們得知當(dāng)電容器的漏電流較大時(shí)，其實(shí)際的耐壓就會(huì)下降，絕緣電阻也必然伴隨著下降，也可以理解為，實(shí)際漏電流更小的電容器的實(shí)際耐壓將更高，電容器的可靠性也將更好。所以，挑選時(shí)選擇實(shí)際漏電流相對(duì)較小的片式鉭電容器能很好地保證可靠性達(dá)到實(shí)際的要求。

三、高速高密度PCB中對(duì)電容器的選擇探討

現(xiàn)如今，高速高密度已經(jīng)成為電子產(chǎn)品發(fā)展的不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。與傳統(tǒng)的PCB設(shè)計(jì)相比較而言，新型的高速高密度的PCB面臨著諸多新的挑戰(zhàn)，而挑戰(zhàn)也意味著機(jī)遇。與此相對(duì)應(yīng)的，對(duì)于新型的高速高密度PCB所要使用的電容器而言，也有了更多的新要求，傳統(tǒng)的電容器已經(jīng)無(wú)法適用于高速高密度的PCB。因此，為了適應(yīng)新的發(fā)展要求，在此很有必要探討一下新一代及未來(lái)電容器發(fā)展的一些問(wèn)題和方向。

1 電容器高頻應(yīng)用時(shí)寄生參數(shù)的影響

研究表明，高速電路必須按照高速電路來(lái)設(shè)計(jì)才能有效運(yùn)用。因此，高頻性能好以及占有空間的更小是高速高密度PCB環(huán)境下對(duì)電容器的基本要求。在這之中，寄生參數(shù)的影響十分重要，必須切實(shí)的考量如何減少寄生參數(shù)的影響，尤其是等效串聯(lián)電阻和等效串聯(lián)電感。

2 符合高速高密度PCB應(yīng)用要求的電容器的特點(diǎn)

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    閃光燈是一個(gè)用途非常廣泛的輔助工具，它是攝影光源的一種，當(dāng)拍照時(shí)，周?chē)h(huán)境的自然光源（日光）或人工光源（燈光等）不足的時(shí)候，閃光燈就成了彌補(bǔ)這一不足的機(jī)動(dòng)光源。各種相機(jī)內(nèi)置或外加的萬(wàn)次閃光燈，最通用的都是通過(guò)振蕩和變壓器升壓，經(jīng)電容器儲(chǔ)存能量，在需要的瞬間釋放并感應(yīng)出高壓，激發(fā)惰性氣體發(fā)出脈沖光源，從而獲得極強(qiáng)的瞬時(shí)功率。

    以高亮度LED為閃光燈源的低壓閃光燈的出現(xiàn)，給傳統(tǒng)的閃光燈帶來(lái)一個(gè)革命性的變化。低壓閃光燈不需要振蕩電路、不需要升壓變壓器和儲(chǔ)能大電容器，F(xiàn)lash LED只需要3.5—4.5V的直流電壓、100mA的電流就可使其發(fā)出2000mcd—3000mcd的高亮度光線(xiàn)，照亮需要輔助光的被攝主體。LED低壓閃光燈電路簡(jiǎn)單、高效、省電、低成本、占PCB面積特小，特別適用于手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和手持設(shè)備，因此將贏得整個(gè)手持影像產(chǎn)品市場(chǎng)的青睞。

    高壓閃光燈電路

    目前常用的閃光燈電路大多是高壓閃光燈電路，它由振蕩電路、升壓變壓器、儲(chǔ)能大電容器、高壓線(xiàn)圈、惰性氣體閃光燈組成，典型電路圖如圖1。

    低壓閃光燈方案

    低壓閃光燈的電路十分經(jīng)濟(jì)，主要由升壓、穩(wěn)壓的電荷泵、Flash LED(LED閃光燈)、閃光控制開(kāi)關(guān)組成。如圖2所示。

    低壓閃光燈優(yōu)勢(shì)

• 低壓閃光燈電路簡(jiǎn)單、高效、省電、低成本、占PCB面積特?。?/p>

• 具備多種閃光燈模式，即自動(dòng)閃光、脈沖閃光、連續(xù)單閃光、消除紅眼閃光，還可作為DVC的照明；

• 整個(gè)電路主要由電荷泵和Flsah LED組成；

• 不需要高壓，省去升壓變壓器和儲(chǔ)能大電容器；

• 高亮度SMD Flsah LED發(fā)光能達(dá)2000-5000mcd；

• SMD Flsah LED功耗低、不發(fā)熱、長(zhǎng)壽命；

• 電容式電荷泵轉(zhuǎn)換效率高、周邊器件少；

• 電荷泵具有SHDN輸入端，可接受主機(jī)的控制信號(hào)，自動(dòng)操作；

• 所有器件均超小封裝，占地面積小，安裝成本低；

• 適用于手機(jī)、DSC、DVC；

• 適合帶拍照功能手機(jī)，保護(hù)被拍照人隱私需要。

    手機(jī)相機(jī)閃光燈典型電路

    手機(jī)照相機(jī)的分辨率為20—100萬(wàn)像素，由于手機(jī)的體積都比較小，因此它所能給予安裝閃光燈的空間也十分有限，F(xiàn)lash LED的幾何尺寸是5X6X2.5mm，以后將會(huì)有3X3X2mm的更小封裝，電荷泵是SOT-23封裝，都是Mini型的，剛好能滿(mǎn)足手機(jī)設(shè)計(jì)的要求。

    圖3是100-200mA峰值電流的手機(jī)照相機(jī)閃光燈電路圖，它用一顆AAT3110IGU-4.5V的電容式電荷泵，將手機(jī)鋰電池的電壓升壓并穩(wěn)壓至4.5V，向一顆EL-61-25UWC Flash LED提供4.5V工作電壓、100-200mA峰值電流，F(xiàn)DG335N MOSFET作為閃光開(kāi)關(guān)，峰值電流經(jīng)它形成回路。電荷泵的輸入濾波電容器為10uF，輸出濾波電容器為4.7uF，儲(chǔ)能電容器為1uF，均選用等效串聯(lián)電阻（ESR）小的X7R、X5R陶瓷電容器。RB為Flash LED平衡電阻，RF為峰值電流調(diào)節(jié)電阻，改變這個(gè)電阻可以設(shè)定峰值電流的大小，見(jiàn)表1 AAT3110IGU-4.5V峰值Flash LED電流試驗(yàn)表所示。圖3為閃光前后Flash LED的電流變化圖。

    數(shù)碼相機(jī)閃光燈典型電路

    增加Flash LED的數(shù)量可以滿(mǎn)足數(shù)碼相機(jī)對(duì)閃光亮度和閃光距離的不同要求，圖4是能提供300-400mA電流的數(shù)碼相機(jī)閃光燈典型電路。一顆AAT3110IGU-4.5V電荷泵只能提供200mA峰值電流（最大IF=250mA/ 100ms），因此需要二顆AAT3110IGU-4.5V電荷泵并聯(lián)才能輸出400mA峰值電流；一顆Flash LED的IFP是100mA，因此400mA峰值電流能驅(qū)動(dòng)四顆Flash LED。二顆AAT3110共享CIN 和COUT，可節(jié)省PCB空間和成本，第二顆AAT3110 (B) 和閃光門(mén)控制共用同一個(gè)信號(hào)，閃光停閃期間，二極管組成閃光門(mén)的RC泄放延遲電路。

    LED閃光燈

    LED閃光燈目前都是一顆LED閃光燈安裝五個(gè)藍(lán)色LED管芯加上黃磷濾色鏡的結(jié)構(gòu)原理來(lái)發(fā)出白光的，這也是最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方案；用一顆RGB（紅綠藍(lán)）三色管芯LED也是可以合成白光，但一顆RGB LED比一顆LED閃光燈價(jià)格貴，紅綠藍(lán)三色要分別調(diào)控亮度才能合成白光，使用成本較高，只有在需要調(diào)節(jié)閃光色溫和多彩的高級(jí)方案中才選用。

    LED閃光燈都帶反光罩和透鏡，因此在幾米的距離內(nèi)能提供均衡的光線(xiàn)。

    Flash LED的外形圖和電路圖符號(hào)如圖5所示。Flash LED的主要技術(shù)參數(shù)是亮度（IV）、視角、前向電壓（VF）、前向電流（IF）、功耗（Pd）、峰值電流IF(Peak)、外形尺寸。表2是常用Flash LED性能表。

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【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)通信；正常運(yùn)行；控制系統(tǒng)措施

1．在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)時(shí)要注意以下事項(xiàng)

1．1 在對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配置時(shí)，要注意到系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要緊湊，布局要合理，信號(hào)傳輸要簡(jiǎn)單直接。

在計(jì)算機(jī)通訊與控制系統(tǒng)的器件安裝布局上，要充分注意到分散參數(shù)的影響和采用必要的屏蔽措施：對(duì)大功率器件散熱的處理方法；消除由跳線(xiàn)、跨接線(xiàn)、獨(dú)立器件平行安裝產(chǎn)生的離散電容、離散電感的影響，合理利用輔助電源和去耦電路。

1．2 計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)本身要有很高的穩(wěn)定性。

計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一方面取決于系統(tǒng)本身各級(jí)電路工作點(diǎn)的選擇和各級(jí)間的耦合效果。特別是在小信號(hào)電路和功率推動(dòng)級(jí)電路的級(jí)間耦合方面，更要重視匹配關(guān)系。另一方面取決于系統(tǒng)防止外界影響的能力，除系統(tǒng)本身要具有一定的防止外界電磁影響的能力外，還應(yīng)采取防止外界電磁影響的措施。

1．3 計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)防止外界電磁影響的措施，應(yīng)在方案論證與設(shè)計(jì)時(shí)就給予充分考慮。

2．排除電源電壓波動(dòng)給計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)帶來(lái)的影響

計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的核心就是計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)往往與強(qiáng)電系統(tǒng)共用一個(gè)電源。在強(qiáng)電系統(tǒng)中，大型設(shè)備的起、停等都將引起電源負(fù)載的急劇變化，也都將會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響；電源線(xiàn)或其它電子器件引線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)，在輸變電過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。防止電源對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的影響應(yīng)采取如下措施：

2．1 提高對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)供電電源的質(zhì)量。

供電電源的功率因數(shù)低，對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)將產(chǎn)生很大的影響，為保證計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作，供電系統(tǒng)的功率因數(shù)不能低于0.9。

2．2 采用獨(dú)立的電源給計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)供電。

應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的主要設(shè)備配備獨(dú)立的供電電源。要求獨(dú)立供電電源電壓要穩(wěn)定，無(wú)大的波動(dòng)；系統(tǒng)負(fù)載不能過(guò)大，感性負(fù)載和容性負(fù)載要盡可能的少。

2．3 對(duì)用電環(huán)境惡劣場(chǎng)所采取穩(wěn)壓方法。

對(duì)計(jì)算機(jī)等重要設(shè)備采用UPS電源。在穩(wěn)壓過(guò)程中要采用在線(xiàn)式調(diào)壓器，不要使用變壓器方式用繼電器接頭來(lái)控制的穩(wěn)壓器。

3．防止由于外界因素對(duì)供電電源產(chǎn)生的傳導(dǎo)影響

由于外界因素對(duì)電源產(chǎn)生的傳導(dǎo)影響要采取以下措施。

3．1 采用磁環(huán)方法

3．1．1 用磁環(huán)防止傳導(dǎo)電流的原理。

磁環(huán)是抑制電磁感應(yīng)電流的元件，其抑制電磁感應(yīng)電流的原理是：當(dāng)電源線(xiàn)穿過(guò)磁環(huán)時(shí)，磁環(huán)可等效為一個(gè)串接在電回路中的可變電阻，其阻抗是角頻率的函數(shù)。

即：Z二f／(ω)

從上式可以看出：隨著角頻率的增加其阻抗值再增大。

假設(shè)Zs是電源阻抗，ZL是負(fù)載阻抗，ZC是磁環(huán)的阻抗，其抑制效果為：

DB=20Lg[(Zs+ZL+ZC／(ZS+ZL)]

從上述公式中可以看出，磁環(huán)抑制高頻感生電流作用取決于兩個(gè)因素：一是磁環(huán)的阻抗；另一個(gè)是電源阻抗和負(fù)載的大小。

3．1．2 用磁環(huán)抑制傳導(dǎo)電流的原則。

磁環(huán)的選用必須遵循兩個(gè)原則：一是選用阻抗值較大的磁環(huán)：另一個(gè)是設(shè)法降低電源阻抗和負(fù)載阻抗的阻值。

3．2 采用金屬外殼電源濾波器消除高頻感生電流，特別是在高頻段具有良好的濾波作用

電源濾波器的選取原則

對(duì)于民用產(chǎn)品，應(yīng)在100KHZ一30MHZ這一頻率范圍內(nèi)考慮濾波器的濾波性能。軍用電源濾波器的選取依據(jù)GJBl51／152CE03，在GJBl51／152CE03中規(guī)定了傳導(dǎo)高頻電流的頻率范圍為15KHZ-50MHZ。

4．抑制直流電源電磁輻射的方法

4．1 利用跟隨電壓抑制器件抑制脈沖電壓

跟隨電壓抑制器中的介質(zhì)能夠吸收高達(dá)數(shù)千伏安的脈沖功率，它的主要作用是，在反向應(yīng)用條件下，當(dāng)承受一個(gè)高能量的大脈沖時(shí)，其阻抗立即降至很低，允許大電流通過(guò)，同時(shí)把電壓箝位在預(yù)定的電壓值上。利用跟隨電壓抑制器的這一特性，脈沖電壓被吸收，使計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)也減少了脈沖電壓帶來(lái)的負(fù)面影響。

4．2 使用無(wú)感電容器抑制高頻感生電流

俗稱(chēng)“隔直通交”是電容器的基本特性，通常在每一個(gè)集成電路芯片的電源和地之間連接一個(gè)無(wú)感電容，將感生電流短路到地，用來(lái)消除感生電流帶來(lái)的影響，使各集成電路芯片之間互不影響。

4．3 利用陶瓷濾波器抑制由電磁輻射帶來(lái)的影響

陶瓷濾波器是由陶瓷電容器和磁珠組成的T型濾波器，在一些比較重要集成電路的電源和地之間連接一個(gè)陶瓷濾波器，會(huì)很好起到抑制電磁輻射的作用。

5．防止信號(hào)在傳輸線(xiàn)上受到電磁幅射的方法

5．1 在計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)中使用磁珠抑制電磁射。

磁珠主要適用于電源阻抗和負(fù)載阻抗都比較小的系統(tǒng)，主要用于抑制1MHZ以上的感生電流所產(chǎn)生的電磁幅射。選擇磁珠也應(yīng)注意信號(hào)的頻率，也就是所選的磁珠不能影響信號(hào)的傳輸，磁珠的大小應(yīng)與電流相適宜，以避免磁珠飽和。

5．2 在計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)中使用雙芯互絞屏蔽電纜做為信號(hào)傳輸線(xiàn)，屏蔽外界的電磁輻射。

5．3 在計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)中采用光電隔離技術(shù)，減少前后級(jí)之間的互相影響。

5．4 在計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)中要使信號(hào)線(xiàn)遠(yuǎn)離動(dòng)力線(xiàn)；電源線(xiàn)與信號(hào)線(xiàn)分開(kāi)走線(xiàn)。輸入信號(hào)與輸出信號(hào)線(xiàn)分開(kāi)走線(xiàn)；模擬信號(hào)線(xiàn)與數(shù)字信號(hào)線(xiàn)分開(kāi)走線(xiàn)。

6．防止司服系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作回饋的方法

6．1 RC組成熄燼電路的方法

用電容器和電阻器串聯(lián)起來(lái)接入繼電器的接點(diǎn)上，電容器C把觸點(diǎn)斷開(kāi)的電弧電壓到達(dá)最大值的時(shí)間推遲到觸點(diǎn)完全斷開(kāi)，用來(lái)抑制觸點(diǎn)間放電。電阻R用來(lái)抑制觸點(diǎn)閉合時(shí)的短路電流。

對(duì)于直流繼電器，可選?。?/p>

R=Vdc／IL

C=IL*K

式中，Vdc：直流繼電器工作電壓。

I：感性負(fù)載工作電流。

K二0.5-lЧF／A

對(duì)于交流繼電器，可選?。?/p>

R>0．5*UrmS

C二0.002-0

005(Pc／10) ЧF

式中，Urms：為交流繼電器額定電壓有效值。

Pc：為交流繼電器線(xiàn)圈負(fù)載功率。

6．2 利用二極管的單向?qū)щ娞匦?/p>

篇8

圖1所示電路看起來(lái)有點(diǎn)兒像降壓型穩(wěn)壓器，并使用一個(gè)降壓型控制器，但實(shí)際上是一種電壓型同步回掃電路。在效率高于85%，輸入電壓范圍為36V~60V的情況下，其面向的應(yīng)用系統(tǒng)在輸出電流為2A時(shí)要求輸出電壓為3.3V。這一電路在幾種已評(píng)估過(guò)的技術(shù)中似乎是最有希望的，因?yàn)槠湫屎统杀緝?yōu)于降壓型穩(wěn)壓器和異步回掃電路。

圖1，這種同步回掃電路具有很高的效率以及多種輸入電壓/輸出電壓比。

LM2743控制器啟動(dòng)之后，從MMBTA06晶體管和6.2V齊納二極管以及從一個(gè)自舉線(xiàn)圈獲得功率。其EN（啟動(dòng)）輸入端是一個(gè)提供UVL（低壓切斷）的比較器，用來(lái)防止在28V以下啟動(dòng)?？刂破黩?qū)動(dòng)一個(gè)損耗比肖特基二極管還低的同步開(kāi)關(guān)，并利用更低的FET導(dǎo)通電阻作為限流檢測(cè)電阻。在引腳11處的150kΩ電阻器產(chǎn)生一個(gè)250kHz的開(kāi)關(guān)頻率。由PulseEngineering公司（）設(shè)計(jì)的回掃變壓器是一個(gè)低成本部件，其初級(jí)線(xiàn)圈電感為50mH，線(xiàn)匝比為3:1，尺寸為13（長(zhǎng)）×15（寬）×11（高）mm。3:1的線(xiàn)匝比防止初級(jí)開(kāi)關(guān)流過(guò)滿(mǎn)載輸出電流，從而使得開(kāi)關(guān)損耗比降壓型穩(wěn)壓器小。輸出端的小型LC濾波器能使一只10mF陶瓷電容器處理很大的有效（rms）波紋電流，此外，一只低成本鋁電容器也能消除波紋并緩沖負(fù)載瞬態(tài)。

圖2，圖1所示電路在很寬的輸出電流范圍內(nèi)具有高于85%的效率。

圖2示出了圖1所示電路在三種輸入電壓和若干種輸出電流下的測(cè)量數(shù)據(jù)。左邊三條最上方的曲線(xiàn)表示效率；三條較低的曲線(xiàn)表示按右邊刻度計(jì)量的以W為單位的總損耗。在不加負(fù)載的情況下，VOUT波紋的峰-峰值為6mV，在輸出電流為4A時(shí)上升到20mV。在輸出電流為3.5A時(shí)，效率迅速下降，這是限流作用造成的。如同任何開(kāi)關(guān)電源，特別回掃電路那樣，印制電路板布局非常重要。如果采用四層或更多層的印制電路板，電源平面和接地平面分開(kāi)，柵極驅(qū)動(dòng)連線(xiàn)短而寬，你就可以獲得最佳性能。盡管圖1所示電路擬應(yīng)用于7W單輸出系統(tǒng)中，但這種同步回掃電路可適用于更大的功率范圍；你只要增加次級(jí)繞組，就可輕易地將其擴(kuò)展成多種輸出。增加的輸出端既可以使用二極管整流器，也可以使用低柵壓驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的附加FET。

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關(guān)鍵詞 LTC2436；轉(zhuǎn)換器；差分輸入

中圖分類(lèi)號(hào)：TN792 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）13-0182-01

LTC2436是帶有一個(gè)集成振蕩器的雙通道差分輸入微功率16位無(wú)延遲增量累加模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它能夠提供800nVRMS噪聲的性能指標(biāo)，與VREF值無(wú)關(guān)。兩個(gè)差分通道交替轉(zhuǎn)換，通道識(shí)別碼包含在轉(zhuǎn)換結(jié)果中。它采用增量累加技術(shù)，提供數(shù)字濾波器單次轉(zhuǎn)換中的穩(wěn)態(tài)建立。LTC2436可以通過(guò)單只引腳進(jìn)行配置，可在50Hz和60Hz+2%上獲得優(yōu)于87dB的輸入差模抑制。LTC2436轉(zhuǎn)換器可以被廣泛用于稱(chēng)重器、直接溫度測(cè)量、氣體分析器、應(yīng)變儀變換器、儀表、數(shù)據(jù)采集、工業(yè)過(guò)程控制等領(lǐng)域。

1 LTC2436轉(zhuǎn)換器硬件功能及性能參數(shù)分析

LTC2436差分輸入轉(zhuǎn)換器可以接受從0.1 V到VCC的任何外部差分基準(zhǔn)電壓 ，可靈活實(shí)現(xiàn)參數(shù)比和遠(yuǎn)程傳感檢測(cè)配置。全幅差分輸入電壓范圍是從-0.5?VREF到0.5?VREF。共模基準(zhǔn)電壓VREFCM和共模輸入電壓VINCM可以分別被設(shè)定在GND和VCC之間的任意值。直流共模輸入抑制比超過(guò)140dB。

1.1 典型應(yīng)用及引腳功能

VCC （引腳 1）：正電源電壓。由一個(gè)10μF的鈕電容器并聯(lián)0.1μF陶瓷電容器旁路到地 （要盡可能靠近該器件）。

REF+（引腳 2），REF-（引腳 3）：差分基準(zhǔn)輸入。只要保持正基準(zhǔn)輸入REF+超過(guò)負(fù)基準(zhǔn)輸入REF-至少0.1 V，這兩個(gè)引腳上的電壓可以取GND到VCC之間的任何值。

CH0+（引腳 4）：差分通道 0 的正輸入引腳。

CH0-（引腳 5）：差分通道 0 的負(fù)輸入引腳。

CH1+（引腳 6）：差分通道 1的正輸入引腳。

CH1-（引腳 7）：差分通道 1的負(fù)輸入引腳。

GND（引腳 8，9，10，15，16）：地。多個(gè)地引腳內(nèi)部連接以實(shí)現(xiàn)最佳地電流流動(dòng)和VCC去涌。

CS（引腳 11）：低電平有效數(shù)字輸入引腳。

SDO（引腳 12）：三態(tài)數(shù)字輸出引腳。在數(shù)據(jù)輸出階段，此引腳被用作串行數(shù)據(jù)輸出端。

SCK（引腳 13）：雙向數(shù)字時(shí)鐘引腳。

FO（引腳 14）：頻率控制引腳?？刂颇?shù)轉(zhuǎn)換器的凹陷頻率和轉(zhuǎn)換時(shí)間的數(shù)字輸入。

1.2 性能分析

1）當(dāng)采用內(nèi)部振蕩器時(shí)，LTC2436每秒可以輸出6.8個(gè)讀數(shù)。實(shí)際數(shù)據(jù)輸出速率取決于睡眠和數(shù)據(jù)輸出階段的長(zhǎng)度，這由用戶(hù)控制，可以做到相當(dāng)短。 當(dāng)以外部轉(zhuǎn)換時(shí)鐘工作時(shí)（FO連到一個(gè)外部振蕩器），LTC2436數(shù)據(jù)輸出速率可以按期望增加。

2）動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)電流的幅值取決于非常穩(wěn)定的內(nèi)部采樣電容器尺寸和轉(zhuǎn)換器采樣時(shí)鐘的精確度。在整個(gè)溫度和電源電壓范圍內(nèi)，內(nèi)部時(shí)鐘的精確度通常優(yōu)于0.5%。用外部時(shí)鐘也能很容易達(dá)到這樣的指標(biāo)。當(dāng)相對(duì)穩(wěn)定電阻（50ppm/C）被用作REF+和REF-的外部源阻抗時(shí)，期望的動(dòng)態(tài)電流漂移、偏移和增益誤差并不顯著（在整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi)大約為他們各自值的1%）。即使對(duì)于最嚴(yán)格的應(yīng)用，一次校準(zhǔn)就足夠了。

3）LTC2436基準(zhǔn)終端的完全差分特性允許從并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的四個(gè)中心電阻上獲得基準(zhǔn)電壓，使溫度變化產(chǎn)生的漂移降至最小。這對(duì)于中等精度的傳感器（如微型硅質(zhì)壓力和強(qiáng)度傳感器）來(lái)說(shuō)是一個(gè)理想的基準(zhǔn)值。這些器件通常有量級(jí)為2%的精度和50 mV到200 mV的輸出幅度。

2 軟件時(shí)序設(shè)計(jì)分析

LTC2436能在兩個(gè)差分通道之間自動(dòng)交替選擇并帶有一個(gè)便于使用的3線(xiàn)串行接口，在上電時(shí)通道0被自動(dòng)選擇，之后交替選擇兩個(gè)通道（往復(fù)式）。工作過(guò)程由三個(gè)狀態(tài)組成。轉(zhuǎn)換器工作循環(huán)開(kāi)始于轉(zhuǎn)換階段，接下來(lái)是低功率睡眠階段，最后是數(shù)據(jù)輸出階段。3線(xiàn)接口由串行數(shù)據(jù)輸出（SDO）、串行時(shí)鐘（SCK）和芯片選擇（CS）組成，如下圖所示。

通過(guò)時(shí)序控制CS和SCK引腳，LTC2436可以提供幾種靈活的工作模式（內(nèi)部或外部SCK和自由運(yùn)行轉(zhuǎn)換模式）。這些不同的模式不需要給配置寄存器編程。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)LTC2436硬件電路及相應(yīng)軟件功能分析不難看出，該款雙通道無(wú)延遲差分輸入數(shù)模轉(zhuǎn)換器具有優(yōu)異的AD轉(zhuǎn)換性能，同時(shí)也提高了數(shù)字信號(hào)處理的速度和精度，電路配置簡(jiǎn)單，應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)越來(lái)越廣泛。

參考文獻(xiàn)

篇10

一、結(jié)構(gòu)陶瓷同金屬材料相比，陶瓷的最大優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)異的高溫機(jī)械性能、耐化學(xué)腐蝕、耐高溫氧化、耐磨損、比重小(約為金屬的1/3)，因而在許多場(chǎng)合逐漸取代昂貴的超高合金鋼或被應(yīng)用到金屬材料根本無(wú)法勝任的場(chǎng)合，如發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套、軸瓦、密封圈、陶瓷切削刀具等。結(jié)構(gòu)陶瓷可分為三大類(lèi):氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和玻璃陶瓷。

1、氧化物陶瓷主要包括氧化鋁、氧化鋯、莫來(lái)石和鈦酸鋁。氧化物陶瓷最突出優(yōu)點(diǎn)是不存在氧化問(wèn)題，原料價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。氧化鋁和氧化鋯具有優(yōu)異的室溫機(jī)械性能，高硬度和耐化學(xué)腐蝕性，主要缺點(diǎn)是在1000℃以上高溫蠕變速率高，機(jī)械性能顯著降低。氧化鋁和氧化鋯主要應(yīng)用于陶瓷切削刀具、陶瓷磨料球、高溫爐管、密封圈和玻璃熔化池內(nèi)襯等。莫來(lái)石室溫強(qiáng)度屬中等水平，但它在1400℃仍能保持這一強(qiáng)度水平，并且高溫蠕變速率極低，因此被認(rèn)為是陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的主要候選材料之一。上述三種氧化物也可制成泡沫或纖維狀用于高溫保溫材料。鈦酸鋁陶瓷體內(nèi)存在廣泛的微裂紋，因而具有極低的熱膨脹系數(shù)和熱傳導(dǎo)率。它的主要缺點(diǎn)是強(qiáng)度低，無(wú)法單獨(dú)作為受力元件，所以一般用它加工內(nèi)襯用作保溫、耐熱沖擊元件，并已在陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)上得到應(yīng)用。

2、非氧化物陶瓷主要包括碳化硅、氮化硅和賽龍(SIALON)。同氧化物陶瓷不同，非氧化物陶瓷原子間主要是以共價(jià)鍵結(jié)合在一起，因而具有較高的硬度、模量、蠕變抗力，并且能把這些性能的大部分保持到高溫，這是氧化物陶瓷無(wú)法比擬的。但它們的燒結(jié)非常困難，必須在極高溫度(1500～2500℃)并有燒結(jié)助劑存在的情況下才能獲得較高密度的產(chǎn)品，有時(shí)必須借助熱壓燒結(jié)法才能達(dá)到希望的密度(>95%)，所以非氧化物陶瓷的生產(chǎn)成本一般比氧化物陶瓷高。這些含硅的非氧化物陶瓷還具有極佳的高溫耐蝕性和抗氧化性，因此一直是陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的最重要材料，目前已經(jīng)取代了許多超高合金鋼部件?，F(xiàn)有最佳超高合金鋼的使用溫度低于1100℃，而發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒的溫度在1300℃以上，因而普遍采用高壓水強(qiáng)制制冷。待非氧化物陶瓷代替超高合金鋼后，燃燒溫度可提高到1400℃以上，并且不需要水冷系統(tǒng)，這在能源利用和環(huán)保方面具有重要的戰(zhàn)略意義。非氧化物陶瓷也廣泛應(yīng)用于陶瓷切削刀具。同氧化物陶瓷相比，其成本較高，但高溫韌性、強(qiáng)度、硬度、蠕變抗力優(yōu)異得多，并且刀具壽命長(zhǎng)、允許切削速度高，因而在刀具市場(chǎng)占有日益重要地位。它的應(yīng)用領(lǐng)域還包括輕質(zhì)無(wú)陶瓷軸承、密封件、窯具和磨球等。

3、玻璃陶瓷玻璃和陶瓷的主要區(qū)別在于結(jié)晶度，玻璃是非晶態(tài)而陶瓷是多晶材料。玻璃在遠(yuǎn)低于熔點(diǎn)以前存在明顯的軟化，而陶瓷的軟化溫度同熔點(diǎn)很接近，因而陶瓷的機(jī)械性能和使用溫度要比玻璃高得多。玻璃的突出優(yōu)點(diǎn)是可在玻璃軟化溫度和熔點(diǎn)之間進(jìn)行各種成型，工藝簡(jiǎn)單而且成本低。玻璃陶瓷兼具玻璃的工藝性能和陶瓷的機(jī)械性能，它利用玻璃成型技術(shù)制造產(chǎn)品，然后高溫結(jié)晶化處理獲得陶瓷。工業(yè)玻璃陶瓷體系有鎂-鋁-硅酸鹽、鋰-鎂-鋁-硅酸鹽和鈣-鎂-鋁-硅酸鹽系列，它們常被用來(lái)制造耐高溫和熱沖擊產(chǎn)品，如炊具。此外它們作為建筑裝飾材料正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，如地板、裝飾玻璃。

二、陶瓷基復(fù)合材料復(fù)合材料是為了達(dá)到某些性能指標(biāo)將兩種或兩種以上不同材料混合在一起制成的多相材料，它具有其中任何一相所不具備的綜合性能。陶瓷材料的最大缺點(diǎn)是韌性低，使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的突然性斷裂，陶瓷基復(fù)合材料主要是為了改善陶瓷韌性?；谔岣唔g性的陶瓷基復(fù)合材料主要有兩類(lèi):氧化鋯相變?cè)鲰g和陶瓷纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。氧化鋯相變?cè)鲰g復(fù)合材料是把部分穩(wěn)定的氧化鋯粉末同其他陶瓷粉末(如氧化鋁、氮化硅或莫來(lái)石)混合后制成的高韌性材料，其斷裂韌性可以達(dá)到10Mpam1/2以上，而一般陶瓷的韌性?xún)H有3Mpam1/2左右。這類(lèi)材料在陶瓷切削刀具方面得到了非常廣泛的應(yīng)用。纖維強(qiáng)化被認(rèn)為是提高陶瓷韌性最有效和最有前途的方法。纖維強(qiáng)度一般比基體高得多，所以它對(duì)基體具有強(qiáng)化作用;同時(shí)纖維具有顯著阻礙裂紋擴(kuò)展的能力，從而提高材料的韌性。目前韌性最高的陶瓷就是纖維強(qiáng)化的復(fù)合材料，例如碳化硅長(zhǎng)纖維強(qiáng)化的碳化硅基復(fù)合材料韌性高達(dá)30Mpam1/2以上，比燒結(jié)碳化硅的韌性提高十倍。但因?yàn)檫@類(lèi)材料價(jià)格昂貴，目前僅在軍械和航空航天領(lǐng)域得到應(yīng)用。另一引人注目的增強(qiáng)材料是陶瓷晶須。晶須是尺寸非常小但近乎完美的纖維狀單晶體，其強(qiáng)度和模量接近材料的理論值，極適用于陶瓷的強(qiáng)化。目前這類(lèi)材料在陶瓷切削刀具方面已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，主要體系有碳化硅晶須-氧化鋁-氧化鋯、碳化硅晶須-氧化鋁和碳化硅晶須-氮化硅。

三、功能陶瓷功能陶瓷是具有光、電、熱或磁特性的陶瓷，已經(jīng)具有極高的產(chǎn)業(yè)化程度。下面根據(jù)性能對(duì)幾類(lèi)主要的功能陶瓷作一簡(jiǎn)介。

1、導(dǎo)電性能陶瓷材料具有非常廣泛的導(dǎo)電區(qū)間，從絕緣體到半導(dǎo)體、超導(dǎo)體。大多數(shù)陶瓷具有優(yōu)異的電絕緣性，因而被廣泛用于電絕緣體。半導(dǎo)體分為電子型和離子型半導(dǎo)體。以晶體管集成電路為代表的是電子型半導(dǎo)體。離子型半導(dǎo)體僅對(duì)某些特殊的帶電離子具有傳導(dǎo)作用，最具有代表性的是穩(wěn)定氧化鋯和β-氧化鋁。穩(wěn)定氧化鋯僅對(duì)氧離子具有傳導(dǎo)作用，主要產(chǎn)品有氧傳感器(主要用來(lái)測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率或鋼水中氧濃度)、氧泵(從空氣中獲得純氧)和燃料電池。β-氧化鋁僅對(duì)鈉離子具有傳導(dǎo)作用，主要用來(lái)制造鈉-硫電池，其特點(diǎn)是高效率、對(duì)環(huán)境無(wú)危害和可以反復(fù)充電。陶瓷超導(dǎo)體是近10年才發(fā)展起來(lái)的，它的臨界超導(dǎo)轉(zhuǎn)化溫度在所有類(lèi)超導(dǎo)體中最高，已經(jīng)達(dá)到液氮溫度以上。典型的陶瓷超導(dǎo)體為釔-鋇-銅-氧系列材料，已經(jīng)在計(jì)算機(jī)、精密儀器領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

2、介電性能大多數(shù)陶瓷具有優(yōu)異的介電性能，表現(xiàn)在其較高的介電常數(shù)和低介電損耗。介電陶瓷的主要應(yīng)用之一是陶瓷電容器?，F(xiàn)代電容器介電陶瓷主要是以鈦酸鋇為基體的材料。當(dāng)鋇或鈦離子被其他金屬原子置換后，會(huì)得到具有不同介電性能的電介質(zhì)。鈦酸鋇基電介質(zhì)的介電常數(shù)高達(dá)10000以上，而過(guò)去使用的云母小于10，所以用鈦酸鋇制成的電容器具有體積小、電儲(chǔ)存能力高等特點(diǎn)。鈦酸鋇基電介質(zhì)還具有優(yōu)異的正電效應(yīng)。當(dāng)溫度低于某一臨界值時(shí)呈半導(dǎo)體導(dǎo)電狀態(tài)，但當(dāng)溫度超過(guò)這一臨界值時(shí)，電阻率突然增加到103～104倍成為絕緣體。利用這一效應(yīng)的產(chǎn)品有電路限流元件和恒溫電阻加熱元件。許多陶瓷，如鋯鈦酸鉛，具有顯著壓電效應(yīng)。當(dāng)在陶瓷上施加外力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電信號(hào)，反之亦然，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和電能的相互轉(zhuǎn)換。壓電陶瓷用途極其廣泛，產(chǎn)品有壓力傳感元件、超聲波發(fā)生器等。