CN116097382A - 谐振多层陶瓷电容器 - Google Patents

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南森·A·雷德
艾伦·坦普尔顿
詹姆斯·R·麦基
詹姆斯·戴维斯
阿比吉特·古拉夫
亨特·海耶斯
郭汉铮
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Abstract

提供了一种改进的多层陶瓷电容器和包括该多层陶瓷电容器的电子装置。多层陶瓷电容器包括与第一外部端子电连接的第一导电板和与第二外部端子电连接的第二导电板。第一导电板和第二导电板形成电容耦合。陶瓷部分位于第一导电板和第二导电板之间，其中，陶瓷部分包括顺电性陶瓷电介质。多层陶瓷电容器具有额定直流电压和额定交流VPP，其中，额定交流VPP高于额定直流电压。

Description

谐振多层陶瓷电容器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年9月10日提交的申请号为63/076,444的待决的美国临时申请的优先权，其通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种特别适用于高压交流(AC)应用的改进的电容器。更具体地说，本发明涉及一种多层陶瓷电容器，该多层陶瓷电容器可以在比直流电压额定值(DC voltagerating)更高的峰间交流电压(peak-to-peak AC voltage)下可靠地工作。
背景技术
向大功率电路发展是一个持续的趋势。尽管不限于此，但对电动车辆日益增长的需求已经给电路及电路中使用的部件的开发者带来了巨大的负担。出于本发明的目的，焦点在于对使用高压AC电源和在其中使用的电子电容器的需求。多层陶瓷电容器(MLCC)已经非常成功地用于高压DC电路，并且它们现在通常是此类应用中的选择技术。MLCC在AC电路中的使用存在重大问题，这限制了其在高压AC应用中的广泛使用。
较高电容值的MLCC吸收更多的电流，因此，与具有较低电容的等效MLCC相比，电容器发热更多。电流(I)与电压(V)和电容器的阻抗(Zc)相关，关系如等式1所示。
I＝V/Zc   等式1
电容器的阻抗(Zc)是电容器的电抗(Xc)的合理近似值，因此，电抗可以根据测量频率(f)和电容(C)来粗略估算，如等式2所示。
Figure BDA0004114202280000011
将等式1和2移项得到等式3。
I＝V*2*π*f*C   等式3
基于等式3中的关系，对于给定的电压和频率，增大电容将会增大电流。此外，消耗的实际功率与电流(I)和电容器的等效串联电阻(ESR)相关，如等式4所示。
实际功率＝12*ESR   等式4
给定频率下的ESR是电容器的电抗(Xc)乘以该频率下电容器的损耗因数(DFf)，如等式5所示。
ESRf＝Xc*DFf  等式5
因此，消耗的实际功率与电容成正比，如等式6所示。
实际功率＝V2*2*π*f*C*DFf   等式6
基于上述关系，很明显，随着电流消耗增大(因电容增大)，消耗的功率也增大。
在MLCC使用C0G陶瓷的情况下，电容不随温度变化，因此，电流保持相对恒定。因此，当部件加热时，由实际功率热耗散产生的温度必须从MLCC中移除，例如，通过外部传导。这是一个必须要解决的关键设计限制。
在AC应用中，为实现可靠的性能，使纹波电流(ripple current)加热最小化是重要的。然而，复杂的是必须在设计中考虑到频率具有显著影响的事实。在较低频率下(通常为100kHz或以下)，MLCC的性能处于电压限制区域，而在较高频率下，其性能处于电流限制区域。在电流受限区域中，基于等式4的关系，电流受到的部件的后续加热的限制。这在图1的图中示出。
在电压限制区域内，峰间(Vpp)AC电压不应超过DC电压水平，以确保可靠的性能而不会过热。MLCC通常按其DC电压(Vdc)进行额定，该DC电压相当于额定AC(Vpp)。均方根(RMS)AC电压(Vrms)与Vdc相关，该关系由等式7给出。
Figure BDA0004114202280000021
因此，预期用于DC电路和AC电路的MLCC的进展一直在平行发展，因为额定电压的关系已被认为与等式7的关系相互关联。这使得MLCC在高压交流应用中的使用仅限于那些具有高额定DC电压的电容器，因为根据现有技术，峰间电压
Figure BDA0004114202280000022
VPP不应超过额定DC电压。
本发明提供了一种具有峰间额定AC峰间电压的MLCC，基于等式7中阐述的建立的关系，该电压远远超过了现有技术中的预期。因此，本发明提供了一种MLCC和使用MLCC的装置，该装置可以承受比以前认为合适的AC电压高得多的AC电压。
发明内容
本发明涉及一种改进的MLCC，该MLCC尤其适用于高AC电压应用。
更具体而言，本发明涉及一种改进的MLCC，该MLCC具有比DC额定电压更高的额定峰间AC电压，这与本领域公认的理论和实践相反。
改进的MLCC的一个特别的特征是能够承受高AC电压(例如，950至5700VPP)，而不会显著降低ESR。
改进的MLCC的另一个特别的特征是能够在高AC VPP下承受高温，而不会降低ESR或损失性能。
将要实现的这些和其他实施方案被提供在一种多层陶瓷电容器中，该多层陶瓷电容器包括第一导电板，与第一外部端子电连接；和第二导电板，与第二外部端子电连接。第一导电板和第二导电板形成电容耦合。陶瓷部分位于第一导电板和所述第二导电板之间，其中陶瓷部分包括顺电性陶瓷电介质。多层陶瓷电容器具有额定DC电压和额定AC电压，其中该额定AC VPP高于该额定DC电压。
另一个实施方案被提供在一种包括第一多层陶瓷电容器的电子装置中。该多层陶瓷电容器包括第一导电板，与第一外部端子电连接；和第二导电板，与第二外部端子电连接，其中第一导电板和第二导电板形成电容耦合。陶瓷部分位于第一导电板和第二导电板之间，其中该陶瓷部分包括顺电性陶瓷电介质。多层陶瓷电容器具有额定DC电压和额定ACVPP，其中额定AC VPP高于额定DC电压。
另一个实施方案被提供在一种形成多层陶瓷电容器的方法中，该方法包括：
形成包括由通式A表示的氧化物的顺电性电介质陶瓷：
(CaeSrg)j(ZrkTip)qO3
通式A
其中：
e＝0.60至1.00；g＝0.00至0.40；k＝0.50至0.97；p＝0.03至0.50；且j/q＝0.99至1.01；
形成包含电介质陶瓷的陶瓷浆料(slip)；
在基底上形成陶瓷浆料的涂层；
在所述涂层上印刷导电油墨的图案，以形成印刷涂层；
形成包括印刷涂层的叠层，其中相邻的印刷涂层是偏置的，交替的印刷涂层是对齐的；
形成叠层的层压制品；
将层压制品分离成生坯芯片(green chip)；
烧结生坯芯片，其中导电油墨形成第一导电板和第二导电板，陶瓷浆料形成在第一导电板和第二导电板之间的陶瓷部分；和
封端被烧结的生坯芯片。
另一个实施方案被提供在一种形成多层陶瓷电容器的方法中，该方法包括：
形成由通式B定义的顺电性陶瓷电介质：
UaXbYcZd((Ca1-x-ySrxMy)m(Zr1-u-vTiuHfv)O3)1-a-b-c-d
通式B
其中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，该烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
Z包括选自Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06：0.0001<b<0.15；0<c≤0.06；0<d<0.06；0≤x≤1；0≤y≤1；0≤u≤1；0≤v≤0.2；且0.98≤m≤1.02；
形成包含顺电性陶瓷电介质的陶瓷浆料；
在基底上形成陶瓷浆料的涂层；
在涂层上印刷导电油墨的图案，以形成印刷涂层；
形成包括印刷涂层的叠层，其中相邻的印刷涂层是偏置的，交替的印刷涂层是对齐的；
形成叠层的层压制品；
将层压制品分离成生坯芯片；
烧结生坯芯片，其中导电油墨形成第一导电板和第二导电板，陶瓷浆料形成在第一导电板和第二导电板之间的陶瓷部分；和
封端被烧结的生坯芯片。
附图说明
图1图示了MLCC能力极限根据频率的变化。
图2图示了电容的温度系数。
图3示出了MLCC的横截面示意图。
图4示出了本发明的实施方案的横截面示意图。
图5示出了图4的一部分。
图6示出了本发明的实施方案的示意图。
图7示意性示出了纹波电流测试电路。
图8图示了现有技术实例。
图9图示了本发明的实施方案。
图10图示了波纹电流加热。
图11图示了对照和本发明的实施方案的对比。
图12图示了现有技术实例。
图13图示了本发明的实施方案。
图14图示了现有技术实例。
图15图示了本发明的实施方案。
图16图示了现有技术实例和本发明的实施方案的对比。
图17图示了测试条件。
图18图示了现有技术实例和本发明的实施方案的对比。
图19图示了现有技术实例。
图20图示了本发明的实施方案。
图21图示了本发明的实施方案。
图22图示了现有技术实例。
图23图示了本发明的实施方案。
图24为本发明的实施方案的流程图。
具体实施方式
本发明涉及一种改进的MLCC，其中峰间额定AC(VPP)超过额定DC电压至少10％，更优选至少20％，这与本领域的预期相反，并与公认的理论模式相矛盾。更具体地而言，本发明提供了一种具有电压增强型U2J(VEU2J)顺电性陶瓷电介质的MLCC。
本发明的一个特别特征是能够提供一种MLCC，该MLCC特别适合用作高AC VPP谐振电容器。这些MLCC由顺电性VEU2J陶瓷制成，与当前具有可比额定DC电压的MLCC相比，这种陶瓷可以在更高的AC VPP下实现可靠的性能，这由在长时间内施加高AC VPP下的相对低的表面温度得以证明。它们的稳定性得到增强，部分原因是25℃以上的负电容系数以及相对于高AC VPP和温度的稳定ESR。这些利用VEU2J电介质的MLCC，在高AC VPP操作下，非常有效地将温度均匀分布在整个多电容器阵列中。如果单个电容器的温度升高，则该电容器的电容会降低，从而根据等式3减小电流。随着电流减少，温度也随之降低，从而补偿部件本身的任何制造差异。
如上所述，在由C0G陶瓷制成的电容器的情况下，电容不会随温度显著变化，因此，电流保持相对恒定。按照惯例，对于C0G电容器，在-55℃至+125℃的温度范围内，相对于25℃时的值，电容变化为+/-30PPM/℃。当电容器升温时，由实际功率热耗散产生的温度必须通过外部传导等方式从MLCC中移除。相比之下，如图2所示，对于包括VEU2J陶瓷的电容器，电容随着温度的升高而降低，因此，当部件升温时，电容器吸收较少的电流。
更具体而言，本申请提供了一种由多个层压陶瓷层和多个内部电极层形成的多层陶瓷电容器装置，其中，陶瓷层和内部电极层交替叠层。陶瓷层由已公开的电介质组合物制成，内部电极层由主要含有贱金属(如Ni等)的导电膏(paste)制成。在低氧分压下共烧后，得到的多层陶瓷电容器在-55℃至150℃的温度范围内可具有±1000ppm/℃的电容温度系数。
VEU2J的电容随温度升高而下降，导致温度随时间较缓慢地升高，即使在AC电压和电流增大的情况下也是如此。为了评估MLCC在AC电压条件下的可靠性，AC纹波电流加热的程度是根据表面温度高于环境温度时的故障风险来定义的。就本发明而言，高于环境温度的≤25℃的温度升高被视为低风险，高于环境温度的≥25℃至≤50℃的温度升高被视为中等风险，取决于具体的应用，高于环境温度的≥50℃的温度升高被视为具有热失控和过电压故障的风险增加。
额定DC电压是电容器在此偏压下可存储和可靠运行的最大DC电压。尽管额定DC电压和额定AC VPP被认为由等式7相关，但是在本发明的电容器中，额定AC VPP和额定DC电压不相关。在本发明中，根据等式7，额定AC VPP高于预期的基础额定DC电压。额定DC电压通常通过取一个相当于测试电容器的牺牲电容器，并将该牺牲电容器暴露于增加的DC电压下直到实现击穿(此时的电压被称为击穿电压)来确定。出于本发明的目的，额定DC电压被定义为平均击穿电压的60％，以允许制造和测试变化。因此，出于本发明的目的，额定AC电压的峰间值比等效部件的DC击穿电压的60％高。
下面将参考附图对本发明进行说明，这些附图构成了本发明的一个必要、非限制性部分。在各个附图中，相同的元件将被相应地编号。
将参考图3说明本发明的实施方案，其中，以横截面侧视图示出了多层陶瓷电容器。第一导电板3用作电极，并与第一外部端子9电连接。第二导电板5用作电极，并与第二外部端子7电连接。第一导电板和第二导电板具有相反的极性，并形成导电耦合。电极被VEU2J电介质11分开或隔开。可选非优选的树脂12按本领域已知的方式封装电容器的一部分。
将参考图4说明本发明的实施方案。图4的电容器的一部分被放大为图5。在图4中，双印刷电容器20以截面图示意性示出。第一导电板22和22'近距离地进行双面印刷，并终止于第一外部端子28，因此，具有相同的极性。双印刷导电板由VEU2J电介质26隔开。第二导电板24和24'也是近距离地进行双面印刷，并终止于第二外部端子30，因此，具有相同的极性。VEU2J电介质26位于极性相反的相邻导电板之间，例如，22和24或22'和24'。相反极性的导电板之间的间隔(图5的D1)是相同极性的导电板之间的间隔(图5的D2)的至少五倍。更优选地，极性相反的导电板之间的间隔是极性相同的导电板之间的间隔距离的至少七倍。
层压陶瓷电容器的制备有详细的记载，相对于本领域已知的标准程序，本发明没有对制造方法进行任何重大改变。
将参考图24说明用于形成MLCC的方法，在该图中，该方法由流程图示出。参考图24，在60处，优选通过本领域公知的固态合成法，由本文所述的电介质形成电介质陶瓷。在62处形成陶瓷浆料，其中，该陶瓷浆料包含电介质陶瓷。陶瓷浆料是一种可成形的材料。陶瓷浆料通常包含有机载体等，以允许将陶瓷浆料涂覆到基底上。在64处，在基底上形成该陶瓷浆料涂层。对基底没有特别的限制，因为它不会成为最终产品的一部分。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)由于成本和可用性等原因在本领域中被广泛使用，并且适合于示范本发明。除了优选那些适于形成具有一致厚度的涂层的方法外，对形成涂层的方法没有特别的限制。刮刀方法被广泛使用并适合于示范本发明。在66处干燥陶瓷浆料。在68处通过将导电油墨的电极图案印刷到干燥的陶瓷浆料上来形成内部电极。导电油墨优选包括贱金属，优选镍或镍合金。在70处形成叠层(stack)，其中，该叠层包括陶瓷前体层，无需印刷，以形成电容耦合外部的电介质陶瓷层。然后，将包括印刷电极图案的层顺序层叠，其中，将相邻层偏置，使得交替的印刷电极图案对齐。施加没有印刷的附加层以形成电容耦合外部的相对的电介质陶瓷。在72处，压制并加热该层状结构，以形成层压制品。在74处将层压制品切割成生坯芯片。在76处将生坯芯片按本领域已知的方式进行烧结和封端，以形成电容器。
形成内部电极层的导体优选为贱金属。典型的贱金属是镍和镍合金。优选的镍合金是镍与选自Mn、Cr、Co和Al中的至少一种元素的合金，更优选这类镍合金含有至少95wt％镍。镍和镍合金可含有高达约0.1wt％的磷和其它微量成分。可以用作内部电极的其它导体，例如铜、贵金属或它们的合金，特别优选的贵金属选自钯和银。应当理解，对于含铜或贵金属的内部电极，优选较低温烧制。
电压增强型U2J(VEU2J)陶瓷基于锆酸钙结构，进一步包括添加剂，该添加剂增强包括VEU2J陶瓷的电容器承受足以具有至少950VPP、高达5700VPP的额定AC VPP的高AC VPP的能力，同时具有低于交流VPP的额定直流电压。
VEU2J陶瓷包括在25℃以上具有负电容系数的顺电性陶瓷电介质。更优选地，VEU2J陶瓷包括至少95摩尔％的在25℃以上具有负电容系数的顺电性陶瓷电介质。VEU2J电介质的顺电性陶瓷电介质是具有通式A的钛酸钙锶锆陶瓷：
(CaeSrg)j(ZrkTip)qO3
通式A
其中：
e＝0.60至1.00；
g＝0.00至0.40；
k＝0.50至0.97；
p＝0.03至0.50；且
j/q＝0.99至1.01。
在通式A中，VEU2J主要成分优选包括至少90摩尔％的通式A的电介质，其中添加有次要成分(minor constituent)。在通式A中，Ca或Zr可以被Ba或Mg取代。在通式A中，Zr或Ti可以被Hf取代。次要成分可以包括次级成分(secondary component)，该次级成分包括Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、Al、Li、B、Si、W、Ta、Mo、Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Yu。优选这些次要组分的最小量为0.5摩尔％。
更具体而言，VEU2J陶瓷包括由通式B表示的氧化物:
UaXbYcZd((Ca1-x-ySrxMy)m(Zr1-u-vTiuHfv)O3)1-a-b-c-d
通式B
其中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，该烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
Z包括选自Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c≤0.06；0<d<0.06；0≤x≤1；0≤y≤1；0≤u≤1；0≤v≤0.2；且0.98≤m≤1.02。
甚至更具体而言，VEU2J陶瓷包括由通式B表示的氧化物，该通式B选自式I、式II、式III、式IV、式V、式VI和式VII，
式I中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，该烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c≤0.06；d＝0；0≤x≤1；0≤y≤1；0≤u<0.8；0≤v≤0.2；且0.98≤m≤1.02；
式II中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，该烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c＝0；0<d<0.06；0≤x≤1；0≤y≤1；0.03<u≤1；0≤v≤0.2；且0.98≤m≤1.02；
式III中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，该烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c＝0；0<d<0.02；0≤x≤1；0≤y≤1；0≤u≤1；0≤v≤0.2；且0.98≤m≤1.02；
式IV中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，该烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c＝0；0<d<0.06；0≤x≤1；0≤y≤1；0≤u≤1；0≤v≤0.2；且0.98≤m≤1.02；
式V中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，该烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c＝0；0<d<0.06；0≤x≤1；0≤y≤1；0.1<u<0.55；0≤v≤0.2；且0.98≤m≤1.02；
式VI中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，该烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；0.0001<b<0.15；c＝0；0.015<d<0.06；0≤x≤1；0≤y≤1；0.1<u<0.55；0≤v≤0.2；0.98≤m≤1.02；和
式VII中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，该烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
Z包括选自Y、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；0.0001<b<0.15；0<c≤0.06；0<d<0.06；0≤x≤1；0≤y≤1；0.1<u<0.8；0≤v≤0.2；且0.98≤m≤1.02。
本发明的一个特别的优点是，当在如50kHz的频率下测量时，或当在10kHz至不超过1MHz的频率下测量时，更优选在20kHz至不超过200kHz的频率下测量时，在高电压或高温下，ESR没有降低。ESR降低会导致局部发热增加，这会进一步使电容器退化。通过最小化或消除ESR降低，电容器在高AC VPP的许多周期后或长时间处于高AC VPP后仍保持稳定。由于电介质导致的ESR降低在较低频率(这是ESR的主要分量(component))下最容易观察到。
本发明的一个特别的优点是能够改善电子装置的热耗散管理。具有不同电容的本发明的电容器可以电并联结合。如等式6中的关系所示，具有较高电容的电容器将消耗最多的实际功率。因此，可以物理定位具有较高电容的电容器以改善热耗散。
除了ESR稳定性之外，本发明的进一步优点在图6中示出，其中电子装置40以局部剖视示意图示出。在图6中，电子装置包括两个电并联的电容器，C1和C2。基于等式3中的关系，如果C1的温度升高，电容随着电流的减小而减小，由于VEU2J电介质的电容的负热系数(negative thermal coefficient of capacitance)，这导致C1的温度降低。因此，C1对温度上升进行自我校正。不幸的是，C1中电流的减小会导致C2中电流的增大。靠近C2定位的热耗散部件D1散发来自C2的热量，这允许C1和C2的组合处理更多的电流而没有热量积累。如将会认识到的，热耗散部件可以策略性地位于各种电容器(特别是电并联的电容器)的附近，以提高电容器组合处理更多电流的能力。在本文中，热耗散部件并不特别受限于被动装置(例如，热耗散器)或主动装置(例如，移动流动电介质或提供物理冷却的装置)，适用于示范本发明。
实施例
为了评估比较的纹波电流加热，将被测试的电容器安装在类似的测试试样上，并测量顶部表面温度。该测试装置示意性地在图7中示出。在图7中，测试装置50包括正弦波发生器52、功率放大器54、线圈自耦变压器56和阻抗匹配无感线圈(impedence matchingunductance coil)58，全部与被测装置(DUT)在示意性示出的电路中。
测试仪器设计是基于电感器-电容器谐振的原理。选择被测装置(DUT)，并匹配电感以确保元件的谐振频率适合测试条件。在激磁下，装置温度取自DUT顶部，这是最高温度点。环境温度也作为时间的函数被连续测量。报告装置温度和环境温度之间的差异。
在具有定制夹具的Keysight E4990A阻抗分析仪上获得有效串联电阻(ESR)和阻抗(Z)的测量值。定制夹具用于减轻用于测量DUT的电压和电流连接之间的电磁耦合。通过使DUT的电流和电压迹线(trace)在接近DUT时彼此垂直来减轻电磁耦合。
在测量由顺电性电介质制成的1类部件以更准确地表征它们的非常低的ESR值时，这种去耦合是尤其必要的。定制夹具还允许将部件焊接到测试夹具上以减小接触电阻并模拟其实际使用的方式。迹线从顶侧上的DUT焊盘路由(route)至连接到夹具背面的过孔，并在夹具背面，它们与MMCX连接器端接。使用四根短电缆将夹具背面的MMCX连接器连接到夹具正面上的BNC连接器。测量电缆要尽可能短，以减少任何潜在的相位误差，并增大设置的带宽。
在测量过程中使用四个单独的夹具，三个用于补偿，一个用于DUT。开路、短路和负载夹具用于补偿来自用于测量DUT的电线和夹具的寄生残余(parasitic residual)。开路补偿按原样使用夹具，无需将DUT或任何其它部件焊接到焊盘上。短路补偿使用铜短路块，其尺寸与焊接到夹具焊盘上的典型DUT大致相同。负载补偿使用焊接在夹具焊盘上的50Ω电阻器来在所有测量频率范围内产生稳定的阻抗。
可以将夹具置于烘箱中，用于在高温下测量ESR。除了用于连接夹具和分析仪的测量电缆之外，使用相同的夹具和设置。使用1米长的高温电缆，以便可以将夹具放置在Sun系统腔室中。补偿在室温(通常为25℃)下完成。然后，将腔室设置为所需的测试温度，并将DUT浸泡10分钟。一旦DUT的温度达到稳定状态，将测量DUT的ESR，并将温度调至下一个温度点。重复此过程，直到达到DUT的温度额定值。根据需要，可以在每个测量温度下重新验证补偿。
图8和图9分别示出了单印刷C0G(6Arms 750Vrms)和双印刷VEU2J(10Arms 1250Vrms)的前、后波纹电流ESR测量。
用如等式8和9所示的功率曲线拟合来预测在遥远时间(distant time)的预期温度上升，其中A和B在所有实施例的表中总结。如果温度升高根据时间变化增加很小，则拟合减弱。
温度＝A*时间B等式8
Figure BDA0004114202280000131
使用C0G(作为对照)和本文所述的VEU2J电介质制造一系列的MLCC。在不同条件下，使用上述测试夹具进行比较的纹波电流测试。表1中提供了被测试的MLCC的总结。
表1：
Figure BDA0004114202280000132
纹波电流测试对比示例如下所述。
实施例1
使用表1中的C0G和VEU2J电介质制造了一系列具有2000Vdc额定DC电压的EIA外壳尺寸364015nF MLCC。如图10所示，在各种电流和温度下，在85kHz下，测量这些MLCC的纹波电流加热。这些MLCC的电气性能如表2所示。
表2：
Figure BDA0004114202280000133
Figure BDA0004114202280000141
这些电气特性对于额定直流电压为2000Vdc的MLCC来说是典型的。在表2中，VEU2J电容器的平均击穿电压略高于C0G电容器的平均击穿电压，但最小击穿电压非常接近，与VEU2J的3751V相比，C0G的平均3σ为3718V。
在这两种情况下，C0G和U2J都可以被额定为2000Vdc，以基于等式7的预期关系实现707Vrms的交流额定值。然而，当交流电压被施加到每个MLCC时，与基于理论的预期相反，VEU2J MLCC没有在这些和更高的电压下表现出预期的自热，参见图10。重要的是要注意，在C0G的情况下，施加6Arms 750Vrms会导致在约24小时后温度达到高出环境温度25℃。根据等式7，该交流电压水平略高于707Vrms极限。尽管电极比C0G少，但该VEU2J部件的单印刷版本在8.4Arms、980Vrms下不会升温太多。较少数量的电极抑制了来自MLCC中心的热量的传导。在这种C0G MLCC的情况下，如果交流电压增加到8Arms1000Vrms，MLCC会迅速升温至高风险温度范围以上，在10Arms 1250Vrms时，会达到MLCC击穿点，电容器会击穿。
这表明VEU2J电介质在纹波电流处理方面具有意想不到的益处。通过双印刷增加VEU2J MLCC中的电极的数量，以匹配C0G电容器，将进一步提高性能。双印刷VEU2J MLCC在10Arms 1250Vrms(比基于等式7的推荐交流电压极限高1.77倍)下24小时后仍保持在25℃。此外，尽管VEU2J MLCC的温度在这些高交流电压下迅速升高，但温度仍然随时间保持稳定。这种随温度的稳定性只能部分地用前述的电容随温度变化的差异来解释。由于消耗的实际功率与ESR成正比，如等式4所示，因此在暴露于纹波电流之前和之后测量ESR和阻抗。对于曝露后部件，C0G样品已经暴露于在750Vrms下的6Arms，而VEU2J样品已经暴露于10Arms和1250Vrms。
尽管在高得多的纹波电流下测试VEU2J样品，但测试后的ESR仅示出很小的变化，而C0G样品的测试后的ESR明显更高。暴露在高纹波电流下，增加的ESR会导致观察到的温度升高。
实施例2
使用C0G和VEU2J电介质制造一系列具有1000Vdc额定直流电压的EIA外壳尺寸1为21015nF MLCC。在100kHz下，使用前述测试方法测量这些MLCC的纹波电流加热，结果如图11中所示。
在相同条件下，VEU2J MLCC保持在纹波电流加热的安全范围内，而C0GMLCC快速升温至高出环境温度50℃以上。该交流电压远远高于根据等式7预期的353Vrms，但VEU2J MLCC没有表现出明显的纹波电流加热。
为了进一步理解这些差异，在暴露于这种高交流电压之前，在MLCC的宽频率范围内进行阻抗和ESR测量，并将结果与暴露后的MLCC进行比较。还使用上述测试方法在高温下进行测量。
15nF C0G和VEU2J MLCC在环境温度下获得的ESR结果分别如图12和13中所示。
暴露于高交流电压不会显著影响阻抗值，而在C0G电容器的情况下，在低于1MHz的频率下，暴露后的ESR可能比暴露前的ESR高10倍或一个数量级以上。在VEU2J电容器的情况下，ESR在暴露后的MLCC中保持非常接近，在任何频率下都增加不到两倍。这对于纹波电流加热至关重要，因为如等式4所示，消耗的实际功率与ESR成正比。还进行了高达100℃的暴露前(初始)和暴露后的测量。图14和15分别示出了这些在宽频率范围内测量的实施例。
在较高温度下，VEU2J电容器的暴露前(初始)和暴露后ESR数据几乎没有差异。如图16所示，通过提取在100kHz、不同温度下测量的ESR数据，可以更清楚地看到这一点。
在100kHz下，暴露后VEU2J电容器的ESR几乎不随温度升高而变化，而与测试前部件相比，暴露后C0G电容器的ESR在100℃时增加了5倍以上。
实施例3
使用C0G和VEU2J电容器制造一系列具有630VDC额定直流电压的EIA外壳尺寸为120610nF MLCC。在85kHz下，使用前述测试方法测量这些MLCC的纹波电流加热。在这种情况下，部件的加热类似于图17所示。
尽管纹波电流加热看起来相似，但VEU2J电容器的温度随时间的增加速率较慢，因此部件不会像C0G电容器那样快速达到25℃。
实施例4
使用C0G和VEU2J电介质制造一系列具有630VDC的额定直流电压的EIA外壳尺寸为121033nF MLCC。在85℃的环境温度下，在50kHz下测量这些MLCC的纹波电流加热，结果如图18所示。
在85℃这种升高的温度环境下，VEU2J的纹波电流加热远远小于等效的C0G MLCC。这些部件的波纹电流前(初始)和后的ESR如图19和20所示。
表3中报告了在50kHz下测量的在不同温度下波纹电流前(初始)和后的ESR结果。
表3：
Figure BDA0004114202280000151
Figure BDA0004114202280000161
如表3所示，C0G样品的ESR在所有温度下增加23％以上，在25℃和85℃下增加50％以上。VEU2J电容器的ESR增加不到2％。
为了理解使用上述功率曲线拟合的至25℃和50℃温度的所有时间内的C0G与VEU2J MLCC的加热速率差异，实施例1、2、3和4的测试条件汇总在表4中，结果汇总在表5中。为了在两种情况下实现更好的曲线拟合，前5个小时记录的表面温度不被认为是值得注意的。
表4：
Figure BDA0004114202280000162
表5：
Figure BDA0004114202280000163
Figure BDA0004114202280000171
#最初5小时的表面温度数据不适用于这些情况。
在实施例1中，在10Arms 1250Vrms(比基于等式7的交流电压极限高1.77倍)下24小时后，VEU2J双印刷MLCC保持在25℃。此外，尽管VEU2J MLCC的温度在这些高交流电压下迅速升高，但温度随时间保持稳定。在施加交流电压下的温度稳定性对于长期可靠性至关重要。相较于C0G即使测试电压增加，但VEU2J达到25℃和50℃的临界温度的预测时间仍然高得多。
与具有相同标称电容的C0G MLCC相比，实施例2的VEU2J MLCC经历的发热少得多，因此其在该频率下的交流电压下的可靠性更好。在实施例3的情况下，即使当C0G和VEU2JMLCC的表面加热看起来相似，但曲线拟合表明VEU2J表面温度不会随着时间快速增加，因此需要更长的时间才能达到临界温度。
此外，在相同电路中电并联的2个或更多个VEU2J电容器的阵列中，具有较高的电容值的MLCC将具有较高比例的电流，如等式3所示，但随着这种加热电容将降低，因此电流在2个MLCC之间更均匀地分配。这有助于在电容器阵列之间更均匀地分配电流，即使这些电容器在矩阵中串联排列。
实施例5
将使用C0G和VEU2J电介质制造的额定直流电压为630VDC的一系列EIA外壳尺寸为121033nF MLCC安装在测试板上。在25℃下施加和不施加472.5V的直流偏置电压的情况下，在100kHz下，测量两种类型的电介质的纹波电流加热。测量作为时间函数的温升，如图21所示。
随着测试继续，C0G MLCC发生短路故障。相同的C0G MLCC在相同的条件下暴露1.5小时的较短时间，并在25℃的环境温度下施加直流偏置电压，以允许评估ESR变化。暴露于该纹波电流和偏置1.5小时后，比较C0G的纹波电流前(初始)和后的ESR，如图22所示。正如暴露在纯交流电压下的其他实施例中所示，即使施加了直流偏压，ESR也会显著增加。施加偏置电压的VEU2J MLCC的纹波电流测试持续66小时，但是没有检测到温度的进一步升高。这些VEU2J MLCC的纹波电流前(初始)和后的ESR如图23所示。尽管经过长时间暴露，但在VEU2J MLCC中没有检测到ESR增加。
这些结果表明，即使除了交流纹波电压之外还施加了直流偏置电压，VEU2J的升温也小于C0G。
本发明参照优选的实施方案进行了描述，但不限于此。可以实现其他的实施方案和改进，这些其他的实施方案和改进未在本文中具体阐述，但其落入在所附权利要求中更具体阐述的本发明的范围内。

Claims (152)

1.一种多层陶瓷电容器，包括：
第一导电板和第二导电板，所述第一导电板与第一外部端子电连接，所述第二导电板与第二外部端子电连接，其中所述第一导电板和所述第二导电板形成电容耦合；以及
陶瓷部分，位于所述第一导电板和所述第二导电板之间，其中所述陶瓷部分包括顺电性陶瓷电介质；
其中所述多层陶瓷电容器具有额定直流电压和额定交流VPP，其中所述额定交流VPP高于所述额定直流电压。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中所述额定交流VPP为950VPP至5700VPP。
3.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中所述顺电性陶瓷电介质包括由通式A定义的氧化物：
(CaeSrg)j(ZrkTip)qO3
通式A
其中：
e＝0.60至1.00；
g＝0.00至0.40；
k＝0.50至0.97；
p＝0.03到0.50；且
j/q＝0.99至1.01。
4.根据权利要求3所述的多层陶瓷电容器，其中所述陶瓷部分的至少90摩尔％是由通式A定义的所述顺电性陶瓷电介质。
5.根据权利要求3所述的多层陶瓷电容器，其中所述Ca或Zr被Ba或Mg取代。
6.根据权利要求3所述的多层陶瓷电容器，其中所述Zr或Ti被Hf取代。
7.根据权利要求3所述的多层陶瓷电容器，其中所述顺电性陶瓷电介质还包括次级成分，所述次级成分包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、Al、Li、B、Si、W、Ta、Mo、Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Yu中的至少一种元素。
8.根据权利要求7所述的多层陶瓷电容器，其中所述顺电性陶瓷电介质包括至少0.5摩尔％的所述次级成分。
9.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中所述顺电性陶瓷电介质由通式B定义：
UaXbYcZd((Ca1-x-ySrxMy)m(Zr1-u-vTiuHfv)O3)1-a-b-c-d
通式B
其中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
Z包括选自Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
0<c≤0.06；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
10.根据权利要求9所述的多层陶瓷电容器，其中所述顺电性陶瓷电介质选自式I、式II、式III、式IV、式V、式VI和式VII，
式I中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
0<c≤0.06；
d＝0；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u<0.8；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式II中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.03<u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式III中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.02；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式IV中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式V中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.55
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式VI中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0.015<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.55；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；和
式VII中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
Z包括选自Y、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
0<c≤0.06；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.8；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
11.根据权利要求9所述的多层陶瓷电容器，其中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
0<c≤0.06；
d＝0；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u<0.8；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
12.根据权利要求11所述的多层陶瓷电容器，其中U是Mn。
13.根据权利要求11所述的多层陶瓷电容器，其中X是Si。
14.根据权利要求11所述的多层陶瓷电容器，其中Y是W。
15.根据权利要求9所述的多层陶瓷电容器，其中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.03<u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
16.根据权利要求15所述的多层陶瓷电容器，其中M是Ba。
17.根据权利要求15所述的多层陶瓷电容器，其中U是Mn。
18.根据权利要求15所述的多层陶瓷电容器，其中X是Si。
19.根据权利要求15所述的多层陶瓷电容器，其中Z选自Ce、Eu、Gd、Tb和Dy。
20.根据权利要求9所述的多层陶瓷电容器，其中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.02；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
21.根据权利要求20所述的多层陶瓷电容器，其中M是Ba。
22.根据权利要求20所述的多层陶瓷电容器，其中U是Mn。
23.根据权利要求20所述的多层陶瓷电容器，其中X是Si。
24.根据权利要求20所述的多层陶瓷电容器，其中Z选自Pr、Eu、Gd、Tb和Dy。
25.根据权利要求9所述的多层陶瓷电容器，其中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
26.根据权利要求25所述的多层陶瓷电容器，其中M是Ba。
27.根据权利要求25所述的多层陶瓷电容器，其中U是Mn。
28.根据权利要求25所述的多层陶瓷电容器，其中X是Si。
29.根据权利要求25所述的多层陶瓷电容器，其中Z选自Nd、Eu、Gd和Tb。
30.根据权利要求9所述的多层陶瓷电容器，其中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.55；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
31.根据权利要求30所述的多层陶瓷电容器，其中M是Ba。
32.根据权利要求30所述的多层陶瓷电容器，其中U是Mn。
33.根据权利要求30所述的多层陶瓷电容器，其中X是Si。
34.根据权利要求30所述的多层陶瓷电容器，其中Z选自Eu、Gd、Tb和Dy。
35.根据权利要求9所述的多层陶瓷电容器，其中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0.015<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.55；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
36.根据权利要求35所述的多层陶瓷电容器，其中M是Ba。
37.根据权利要求35所述的多层陶瓷电容器，其中U是Mn。
38.根据权利要求35所述的多层陶瓷电容器，其中X是Si。
39.根据权利要求35所述的多层陶瓷电容器，其中Z选自Y、Eu、Gd、Tb和Dy。
40.根据权利要求9所述的多层陶瓷电容器，其中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
Z包括选自Y、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
0<c≤0.06；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.8；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
41.根据权利要求40所述的多层陶瓷电容器，其中M是Ba。
42.根据权利要求40所述的多层陶瓷电容器，其中U是Mn。
43.根据权利要求40所述的多层陶瓷电容器，其中X是Si。
44.根据权利要求40所述的多层陶瓷电容器，其中Y是W。
45.根据权利要求40所述的多层陶瓷电容器，其中Z是Y。
46.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，所述多层陶瓷电容器在-55℃至150℃的温度范围内具有在±1000ppm/℃内的电容温度特性。
47.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中所述顺电性陶瓷电介质在25℃以上具有负电容系数。
48.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中所述电容器在暴露于高于所述额定直流电压的交流VPP之前，具有在50kHz下测量的第一ESR，和在暴露于所述交流VPP之后，在50kHz下测量的第二ESR，其中所述第二ESR比所述第一ESR高不超过20％。
49.根据权利要求48所述的多层陶瓷电容器，其中所述暴露于所述交流VPP是在高于25℃的温度下进行。
50.根据权利要求49所述的多层陶瓷电容器，其中所述暴露于所述交流VPP是在高于50℃的温度下进行。
51.根据权利要求50所述的多层陶瓷电容器，其中所述暴露于所述交流VPP是在高达100℃的温度下进行。
52.根据权利要求48所述的多层陶瓷电容器，其中所述第二ESR比所述第一ESR高不超过10％。
53.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中所述电容器在暴露于高于所述额定直流电压的交流VPP之前，具有在10Hz至不超过1MHz下测量的第一ESR，和在暴露于所述交流VPP之后，在10Hz至不超过1MHz下测量的第二ESR，其中所述第二ESR比所述第一ESR高不超过20％。
54.根据权利要求52所述的多层陶瓷电容器，其中所述频率为至少20kHz至不超过200kHz。
55.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中所述电容器具有表面温度，并且在暴露于高于所述额定直流电压的交流VPP下24小时后，所述表面温度不超过25℃。
56.根据权利要求55所述的多层陶瓷电容器，其中在暴露于所述交流VPP至少35,000小时后，所述表面温度不超过25℃。
57.根据权利要求56所述的多层陶瓷电容器，其中在暴露于所述交流VPP至少500,000小时后，所述表面温度不超过25℃。
58.根据权利要求57所述的多层陶瓷电容器，其中在暴露于所述交流VPP至少2,000,000小时后，所述表面温度不超过25℃。
59.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中所述第一导电板是第一双印刷导电板。
60.根据权利要求59所述的多层陶瓷电容器，还包括在所述第一双印刷导电板之间的顺电性陶瓷电介质。
61.根据权利要求60所述的多层陶瓷电容器，其中所述第一导电板和所述第二导电板间隔第一距离，所述第一双印刷导电板间隔第二距离，其中所述第一距离大于所述第二距离。
62.根据权利要求61的多层陶瓷电容器，其中所述第一距离是所述第二距离的至少两倍。
63.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中所述第一导电板或所述第二导电板中的至少一个包括贱金属。
64.根据权利要求63所述的多层陶瓷电容器，其中所述贱金属是镍。
65.根据权利要求64所述的多层陶瓷电容器，其中所述直流额定电压是平均击穿电压的60％。
66.一种电子装置，包括：
第一多层陶瓷电容器，所述多层陶瓷电容器包括：
第一导电板和第二导电板，所述第一导电板与第一外部端子电连接，所述第二导电板与第二外部端子电连接，其中所述第一导电板和所述第二导电板形成电容耦合；以及
陶瓷部分，位于所述第一导电板和所述第二导电板之间，其中所述陶瓷部分包括顺电性陶瓷电介质；
其中所述多层陶瓷电容器具有额定直流电压和额定交流Vpp，其中所述额定交流Vpp高于所述额定直流电压。
67.根据权利要求66所述的电子装置，还包括第二多层陶瓷电容器，其中所述第一多层陶瓷电容器和所述第二多层陶瓷电容器电并联。
68.根据权利要求67所述的电子装置，其中所述第一多层陶瓷电容器的电容比所述第二多层陶瓷电容器的更高。
69.根据权利要求68所述的电子装置，其中所述电子装置还包括热耗散元件。
70.根据权利要求69所述的电子装置，其中所述热耗散元件比所述第二电容器更靠近所述第一电容器。
71.根据权利要求66所述的电子装置，还包括第二多层陶瓷电容器，其中所述第一多层陶瓷电容器和所述第二多层陶瓷电容器电串联。
72.根据权利要求71所述的电子装置，其中所述第一多层陶瓷电容器的电容比所述第二多层陶瓷电容器的更高。
73.根据权利要求72所述的电子装置，其中所述电子装置还包括热耗散元件。
74.根据权利要求73所述的电子装置，其中所述热耗散元件比所述第二电容器更靠近所述第一电容器。
75.根据权利要求66所述的电子装置，其中所述额定交流VPP是950VPP至5700VPP。
76.根据权利要求66所述的电子装置，其中所述顺电性陶瓷电介质由通式A定义：
(CaeSrg)j(ZrkTip)qO3
通式A
其中：
e＝0.60至1.00；
g＝0.00至0.40；
k＝0.50至0.97；
p＝0.03到0.50；且
j/q＝0.99至1.01。
77.根据权利要求76所述的电子装置，其中所述陶瓷部分的至少90摩尔％是由通式A定义的所述顺电性陶瓷电介质。
78.根据权利要求76所述的电子装置，其中所述Ca或Zr被Ba或Mg取代。
79.根据权利要求76所述的电子装置，其中所述Zr或Ti被Hf取代。
80.根据权利要求76所述的电子装置，其中所述顺电性陶瓷电介质还包括次级成分，所述次级成分包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、Al、Li、B、Si、W、Ta、Mo、Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Yu中的至少一种元素。
81.根据权利要求80所述的电子装置，其中所述顺电性陶瓷电介质包括至少0.5摩尔％的所述次级成分。
82.根据权利要求66所述的电子装置，其中所述顺电性陶瓷电介质由通式B定义：
UaXbYcZd((Ca1-x-ySrxMy)m(Zr1-u-vTiuHfv)O3)1-a-b-c-d
通式B
其中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
Z包括选自Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
0<c≤0.06；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
83.根据权利要求82所述的电子装置，其中所述顺电性陶瓷电介质选自式I、式II、式IIII、式IV、式V、式VI和式VII，
式I中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
0<c≤0.06；
d＝0；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u<0.8；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式II中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.03<u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式III中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所诉烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.02；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式IV中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式V中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.55；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式VI中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0.015<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.55；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；和
式VII中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
Z包括选自Y、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
0<c≤0.06；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.8；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
84.根据权利要求82所述的电子装置，其中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
0<c≤0.06；
d＝0；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u<0.8；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
85.根据权利要求84所述的电子装置，其中U是Mn。
86.根据权利要求84所述的电子装置，其中X是Si。
87.根据权利要求84所述的电子装置，其中Y是W。
88.根据权利要求82所述的电子装置，其中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.02；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
89.根据权利要求88所述的电子装置，其中M是Ba。
90.根据权利要求88所述的电子装置，其中U是Mn。
91.根据权利要求88所述的电子装置，其中X是Si。
92.根据权利要求88所述的电子装置，其中Z选自Ce、Eu、Gd、Tb和Dy。
93.根据权利要求82所述的电子装置，其中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.02；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
94.根据权利要求93所述的电子装置，其中M是Ba。
95.根据权利要求93所述的电子装置，其中U是Mn。
96.根据权利要求93所述的电子装置，其中X是Si。
97.根据权利要求93所述的电子装置，其中Z选自Pr、Eu、Gd、Tb和Dy。
98.根据权利要求82所述的电子装置，其中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
99.根据权利要求98所述的电子装置，其中M是Ba。
100.根据权利要求98所述的电子装置，其中U是Mn。
101.根据权利要求98所述的电子装置，其中X是Si。
102.根据权利要求98所述的电子装置，其中Z选自Nd、Eu、Gd和Tb。
103.根据权利要求82所述的电子装置，其中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.55；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
104.根据权利要求103所述的电子装置，其中M是Ba。
105.根据权利要求103所述的电子装置，其中U是Mn。
106.根据权利要求103所述的电子装置，其中X是Si。
107.根据权利要求103所述的电子装置，其中Z选自Eu、Gd、Tb和Dy。
108.根据权利要求82所述的电子装置，其中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0.015<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.55；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
109.根据权利要求108所述的电子装置，其中M是Ba。
110.根据权利要求108所述的电子装置，其中U是Mn。
111.根据权利要求108所述的电子装置，其中X是Si。
112.根据权利要求108所述的电子装置，其中Z选自Y、Eu、Gd、Tb和Dy。
113.根据权利要求82所述的电子装置，其中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
Z包括选自Y、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
0<c≤0.06；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.8；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02。
114.根据权利要求66所述的电子装置，所述电子装置在-55℃至150℃的温度范围内具有在±1000ppm/℃内的电容温度特性。
115.根据权利要求66所述的电子装置，其中所述顺电性陶瓷电介质在25℃以上具有负电容系数。
116.根据权利要求66所述的电子装置，其中所述电容器在暴露于高于所述额定直流电压的交流VPP之前，具有在50kHz下测量的第一ESR，和在暴露于所述交流VPP之后，在50kHz下测量的第二ESR，其中所述第二ESR比所述第一ESR高不超过20％。
117.根据权利要求116所述的电子装置，其中所述暴露于所述交流VPP是在高于25℃的温度下进行。
118.根据权利要求117所述的电子装置，其中所述暴露于所述交流VPP是在高于50℃的温度下进行。
119.根据权利要求118所述的电子装置，其中所述暴露于所述交流VPP是在高达100℃的温度下进行。
120.根据权利要求116所述的电子装置，其中所述第二ESR比所述第一ESR高不超过10％。
121.根据权利要求66所述的电子装置，其中所述电容器在暴露于高于所述额定直流电压的交流VPP之前，具有在10Hz至不超过1MHz下测量的第一ESR，和在暴露于所述交流VPP之后，在10Hz至不超过1MHz下测量的第二ESR，其中所述第二ESR比所述第一ESR高不超过20％。
122.根据权利要求121所述的电子装置，其中所述频率为至少20kHz至不超过200kHz。
123.根据权利要求66所述的电子装置，其中所述电容器具有表面温度，并且在暴露于高于所述额定直流电压的交流VPP下24小时后，所述表面温度不超过25℃。
124.根据权利要求123所述的电子装置，其中在暴露于所述交流VPP至少35,000小时后，所述表面温度不超过25℃。
125.根据权利要求124所述的电子装置，其中在暴露于所述交流VPP至少500,000小时后，所述表面温度不超过25℃。
126.根据权利要求125所述的电子装置，其中在暴露于所述交流VPP至少2,000,000小时后，所述表面温度不超过25℃。
127.根据权利要求66所述的电子装置，其中所述第一导电板是第一双印刷导电板。
128.根据权利要求127所述的电子装置，还包括在所述第一双印刷导电板之间的顺电性陶瓷电介质。
129.根据权利要求128所述的电子装置，其中所述第一导电板和所述第二导电板间隔第一距离，所述第一双印刷导电板间隔第二距离，其中所述第一距离大于所述第二距离。
130.根据权利要求129所述的电子装置，其中所述第一距离是所述第二距离的至少两倍。
131.根据权利要求66所述的电子装置，其中所述第一导电板或所述第二导电板中的至少一个包括贱金属。
132.根据权利要求131所述的电子装置，其中所述贱金属是镍。
133.根据权利要求66所述的电子装置，其中所述直流额定电压是平均击穿电压的60％。
134.根据权利要求66所述的电子装置，其中所述电子装置的至少一部分以交流电工作。
135.根据权利要求66所述的电子装置，其中所述电子装置的至少一部分以直流电工作。
136.根据权利要求66所述的电子装置，其中所述电子装置的至少一部分以交流工作，并且所述电子装置的至少一部以直流电工作。
137.一种形成多层陶瓷电容器的方法，包括：
形成包含由通式A表示的氧化物的顺电性电介质陶瓷：
(CaeSrg)j(ZrkTip)qO3
通式A
其中：
e＝0.60至1.00；
g＝0.00至0.40；
k＝0.50至0.97；
p＝0.03到0.50；且
j/q＝0.99至1.01；
形成包含所述电介质陶瓷的陶瓷浆料；
在基底上形成所述陶瓷浆料的涂层；
在所述涂层上印刷导电油墨的图案，以形成印刷涂层；
形成包括所述印刷涂层的叠层，其中相邻的印刷涂层是偏置的，交替的印刷涂层是对齐的；
形成所述叠层的层压制品；
将所述层压制品分离成生坯芯片；
烧结所述生坯芯片，其中所述导电油墨形成第一导电板和第二导电板，并且所述陶瓷浆料形成在所述第一导电板和所述第二导电板之间的陶瓷部分；和
封端所述被烧结的生坯芯片。
138.根据权利要求137所述的形成多层陶瓷电容器的方法，其中所述陶瓷部分的至少90摩尔％是由通式A定义的所述顺电性陶瓷电介质。
139.根据权利要求137所述的形成多层陶瓷电容器的方法，其中所述Ca或Zr被Ba或Mg取代。
140.根据权利要求137所述的形成多层陶瓷电容器的方法，其中所述Zr或Ti被Hf取代。
141.根据权利要求137所述的形成多层陶瓷电容器的方法，其中所述顺电性陶瓷电介质还包括次级成分，所述次级成分包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、Al、Li、B、Si、W、Ta、Mo、Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Yu中的至少一种元素。
142.根据权利要求141所述的形成多层陶瓷电容器的方法，其中所述顺电性陶瓷电介质包括至少0.5摩尔％的所述次级成分。
143.根据权利要求137所述的形成多层陶瓷电容器的方法，其中所述第一导电板和所述第二导电板间隔第一距离，所述第一双印刷导电板间隔第二距离，其中所述第一距离大于所述第二距离。
144.根据权利要求143所述的形成多层陶瓷电容器的方法，其中所述第一距离是所述第二距离的至少两倍。
145.根据权利要求137所述的形成多层陶瓷电容器的方法，其中所述第一导电板或所述第二导电板中的至少一个包括贱金属。
146.根据权利要求145所述的形成多层陶瓷电容器的方法，其中所述贱金属是镍。
147.一种形成多层陶瓷电容器的方法，包括：
形成由通式B定义的顺电性陶瓷电介质：
UaXbYcZd((Ca1-x-ySrxMy)m(Zr1-u-vTiuHfv)O3)1-a-b-c-d
通式B
其中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
Z包括选自Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
0<c≤0.06；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
形成包含所述顺电性陶瓷电介质的陶瓷浆料；
在基底上形成所述陶瓷浆料的涂层；
在所述涂层上印刷导电油墨的图案，以形成印刷涂层；
形成包括所述印刷涂层的叠层，其中相邻的印刷涂层是偏置的，交替的印刷涂层是对齐的；
形成所述叠层的层压制品；
将所述层压制品分离成生坯芯片；
烧结所述生坯芯片，其中所述导电油墨形成第一导电板和第二导电板，并且所述陶瓷浆料形成在所述第一导电板和所述第二导电板之间的陶瓷部分；和
封端所述被烧结的生坯芯片。
148.根据权利要求147所述的形成多层陶瓷电容器的方法，其中所述顺电性陶瓷电介质选自式I、式II、式III、式IV、式V、式VI和式VII，
式I中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
0<c≤0.06；
d＝0；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u<0.8；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式II中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.03<u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式III中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.02；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式IV中：
M是Ba；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn和Cr中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0≤u≤1；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式V中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.55；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；
式VI中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Z包括选自Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
c＝0；
0.015<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.55；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.02；和
式VII中：
M是选自Ba和Mg中的至少一种碱土金属；
U包括选自Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr和Al中的至少一种第一过渡金属的碳酸盐或氧化物；
X包括至少一种烧结助剂，所述烧结助剂包括含有选自Li、B和Si中的至少一种元素的化合物；
Y包括选自W、Ta和Mo中的至少一种第二过渡金属的碳酸盐或氧化物；
Z包括选自Y、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种稀土元素；
0<a<0.06；
0.0001<b<0.15；
0<c≤0.06；
0<d<0.06；
0≤x≤1；
0≤y≤1；
0.1<u<0.8；
0≤v≤0.2；且
0.98≤m≤1.027。
149.根据权利要求147所述的形成多层陶瓷电容器的方法，其中所述第一导电板和所述第二导电板间隔第一距离，所述第一双印刷导电板间隔第二距离，其中所述第一距离大于所述第二距离。
150.根据权利要求149所述的形成多层陶瓷电容器的方法，其中所述第一距离是所述第二距离的至少两倍。
151.根据权利要求147所述的形成多层陶瓷电容器的方法，其中所述第一导电板或所述第二导电板中的至少一个包括贱金属。
152.根据权利要求151所述的形成多层陶瓷电容器的方法，其中所述贱金属是镍。
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