Finite-Elemente Simulation elektronischer, mechanischer und thermischer Eigenschaften von keramischen Vielschichtkondensatoren

本文介绍了一种复合材料-金属-陶瓷系统的多层陶瓷致密化方法，该方法是在陶瓷和金属韦尔登的基础上，对陶瓷材料的整体特性进行分析，并在陶瓷元件中进行数值模拟。在电本征函数（Dielektrizitätszahl、Verlustfaktor、Isolationswiderstand、Hysteresekennlinie）、热本征函数（Wärmeitfähigkeit、Wärmekapazität）和机械本征函数（E-Modul、Bruch“festigkeit”）中，只有在前向场中，电-机械-热本征函数才是最不线性的大信号参数。通过对X7 R类型的测试，验证工作通过有限元模拟的支持进行韦尔登。Das Projekt soll Aufschlügeben über die Vorhersagbarkeit der Bauelementeigenschaften und -zuverlässigkeit aus den Angaben zu den verwendeten Werkstoffen，der（inneren und äußeren）Bauelementgeometrie und den Betriebsbedingungen. Aufbauend auf den den in den ersten维耶Antragsjahren entwickelten Ergebnissen sollen diese nun als Grundlage für die Untersuchung insbesondere des transienten elektromechanischen Verhaltens bei Einschaltvorgängen und Testmessungen verwendet韦尔登.

Anhand eines keramischen Vierlschichtkondensators als Beispiel eines komplexen Kermaik-Metall-Verbundsystems soll die Berechenbarkeit der makroskopischen Eigenschaften, der integralen Bauelementdaten und der Beanspruchungsverteilung im Bauelement aus den Werkstoffeigenschaften der beteiligten Keramik und Metalle untersucht werden. Neben den elektrischen Eigenschaften (Dielektrizitätszahl, Verlustfaktor, Isolationswiderstand, Hysteresekennlinie), den thermischen Eigenschaften (Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität) und den mechanischen Eigenschaften (E-Modul, Bruch"festigkeit") sollen insbesondere die gekoppelten elektrisch-mechanisch-thermischen Eigenschaften einschließlich der meist nicht-linearen Großsignalparameter im Vordergrund stehen. Die Berechnungen werden mit Hilfe der Finite-Elemente Simulation durchgeführt, die Verifikation erfolgt durch Messungen an Vielschichtkondensatoren des Typs X7R. Das Projekt soll Aufschluß geben über die Vorhersagbarkeit der Bauelementeigenschaften und -zuverlässigkeit aus den Angaben zu den verwendeten Werkstoffen, der (inneren und äußeren) Bauelementgeometrie und den Betriebsbedingungen. Aufbauend auf den in den ersten vier Antragsjahren entwickelten Ergebnissen sollen diese nun als Grundlage für die Untersuchung insbesondere des transienten elektromechanischen Verhaltens bei Einschaltvorgängen und Testmessungen verwendet werden.