Development of Film-on-Foil Ceramic Dielectrics for Embedded Capacitors for Power Inverters in Electric Drive Vehicles

电介质 材料科学 电容器 薄膜电容器 高-κ电介质 陶瓷 介电损耗 箔法 电气工程 制作 复合材料 光电子学 电压 工程类 病理 医学 替代医学
作者
Uthamalingam,Balachandran,Beihai Ma,Shanshan Liu,Beihai Ma
出处
期刊:Japanese Journal of Applied Physics [Institute of Physics]
卷期号:52 (5S1): 05DA10-05DA10 被引量:16
标识
DOI:10.7567/jjap.52.05da10
摘要

Advanced power inverters for electric drive vehicles require capacitors that operate under high voltage at under-hood temperatures and have minimal footprint. This need can be realized by embedding ceramics with high dielectric constant within a printed wire board (PWB). The “film-on-foil” approach, where the high-dielectric-constant ceramic is first deposited on base-metal foil, is a promising method for embedding the capacitors within a PWB. We have deposited lead lanthanum zirconium titanate (PLZT) on nickel foils and characterized the samples in the temperature range between -50 and 250 °C. The measured dielectric constants varied with temperature: from ≈700 at -50 °C to ≈2200 at 250 °C. The dielectric loss remained fairly constant at ≈0.05–0.08. At 300 V bias, a dielectric constant of ≈110 and dielectric loss of ≈0.004 were measured. Hysteresis loop analysis showed an energy density of ≈85 J/cm 3 . The fabrication procedures and dielectric properties of the PLZT film-on-foils will be described in this paper.
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