MLCC老化特性

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MLCC 老化说明

何谓MLCC 产品材料老化现象? 1.老化是指EIA Class Ⅱ类电容容值随时间降低的现象，它在所有以铁电系材料做介电质的材料均有发生，是一种自然，不可避免的现象。

发生的根因是内部晶体结构随温度和时间产生变化导致了老化，属可逆现象。

老化速率呈典型对数曲线如下,也即在10 n 小时到10 n+1小时的时间内,下降的容值量相等：
2.以钛酸钡为电介质的电容为何会老化?怎样老化?
随着时间变化，钛酸钡其分子结构将逐渐变为电偶数组，该数组式分子结构较杂乱无章的分子结构存储电荷的能力要差。

3.什么是de-aging?如何实现de-aging ？
老化是一种可逆的现象，当对老化的材料加以高于居里温度的高温，材料的分子结构将会回到杂乱无章的原始状态。

材料将由此开始老化的又一个循环。

Yageo 建议进行de-aging 所使用之条件为155℃/1hour 。

同时,在诸如SMT-Reflow 、Wave soldering 等高温情况下,即可以将产品回到原始之容值。

建议验证实验如下：将测试容量偏低的产品浸至锡炉或过Reflow ，再行测试，容值将恢复到正常规格之内。

4.是否只有Yageo 材料有老化现象? 回答是否定的。

老化现象发生在任何一家厂商的Class Ⅱ类陶瓷电容器。

它是普遍现象，只是老化率会因厂商不同而有所差异。

易容网-MLCC讲解

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易容MLCC讲解
2014.12.10 制作：赵志刚
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单点突破
简单
专注陶瓷电容商务平台
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MLCC 诞生于20 世纪60 年代，最先由美国公司研制成功。20 世纪90 年代以来，在电子信息产业日新月异、信息产品“轻薄短小”的发展趋势下，全球MLCC市场需求不断增长，MLCC 已成为电容器市场中最为主流的产品。
易容主要代理的MLCC生产商
日本：京瓷(KYOCERA)、村田（MUTATA)、丸和（ Maruwa）、 TDK 、太阳诱电（TAIYO). 韩国：三星(SAMSUNG). 台湾：达方(DARFON)、禾伸堂(HEC)、国巨(YAGEO)、华新科 (WALSIN). 大陆：宇阳(EYANG)、风华高科(FENGHUA). 其他：基美(KEMET) 、 AVX .
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MLCC的可靠性测试
容值测量 DF测试 IR测试耐电压测试容量温度特性（TCC.) 可焊性耐焊性抗弯曲强度端子结合强度温度循环潮湿实验寿命试验
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MLCC使用前注意事项
MLCC在超出生产商所规定的条件下，恶劣的工作环境或外界机械超压作用下，电容芯片都有可能被破坏，所以在使用时，首先考虑生产商所承认的规格应用。
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MLCC的相关参数
材质：
按照温度特性、材质、生产工艺。MLCC可以分成两大类：第一类：NPO (C0G)、C0H 、 CG 、 CH 、 CJ 、 CK等。特点：温度特性平稳、容值小、价格高。
第二类：X7R、X5R 、 Y5V、Z5U等。特点：温度特性大、容值大、价格低。
-C0G电容器具有高温度补偿特性，适合作旁路电容和耦合电容. -X7R电容器是温度稳定型陶瓷电容器，适合要求不高的工业应用. -Z5U电容器特点是小尺寸和低成本，尤其适合应用于去耦电路. -Y5V电容器温度特性最差，但容量大，可取代低容铝电解电容. C0G、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。

详解MLCC技术及材料未来发展

详解MLCC技术及材料未来发展
一、什么是MLCC技术？
MLCC（Multilayer Ceramic Capacitors），是指由多层陶瓷层压而成的陶瓷电容器，具有高频率及高功率的优势，是电子产品中最常应用的一种电容器。

目前，其主要用于固定频率、宽带滤波电路、串行存储器、高抗干扰和减少电磁干扰等应用之中。

二、MLCC技术的优势
1、体积小：MLCC电容器可以制成很小的尺寸，有助于更有效的利用芯片的空间。

2、高频率：MLCC电容器可以支持高频率的电路，因此可以实现更快的数据处理。

3、高功率：MLCC电容器可以支持高功率的电路，因此可以实现更高的电压稳定性。

4、低噪声：MLCC电容器容阻较低，因此可以减少电磁干扰，从而降低电子产品的噪音。

三、MLCC材料的未来发展
1、增强阻容特性：由于现有的MLCC电容器存在着温度老化现象，因此将采取措施增强其耐热抗衰老阻容特性，以满足更高耐压稳定和更高温度的要求。

2、改善制备工艺：MLCC是一种多层结构，因此制备工艺要求较为复杂。

为了提升其制备效率，将针对其各制备步骤，进行改进，以实现更低的成本和更高的制备速度。

3、提升尺寸：为了满足更多的设计需求，未来将会研究研发出更大尺寸的MLCC电容器，以满足更大容量的需求。

MLCC电容失效分析及对策

机Z轴的高度是依据元件的厚度而设定的； f、PCB的表面平整度超出标准(印刷锡膏厚度不良)； g、元件库的数据正确性(机台有关电容的相应参数长、宽和厚设置不到位)； h、相机镜面的清洁; ； i、作业员操作不当(未按上料流程).
㈡来料不良原因 a、料孔太大或太窄； b、纸带偏薄，模具打孔磨损太大，纸带孔偏小卡料； c、纸带受潮,膨胀的纸带会缩小料孔的空间； d、下盖带过粘，下盖带烙铁头温度过高，致使下盖带粘附力过强（产
2、贴装应力(主要是真空吸放头或对中夹具引起的损伤<目前都使用视觉对中或激光对中取代机械
对中>)
3、上电扩展的裂纹(贴装时表面产生了缺陷，后经多次通电扩展的微裂纹) 4、翘曲裂纹(在印制板裁剪、测试、元器件安装、插头座安装、印制版焊接、产品最终组装时引起
的弯曲或焊接后有翘曲的印制板主要是印制板的翘曲)
• MLCC（1类）—RF设计选型匹配。
MLCC异常汇总分类
一、裂纹 (微裂、断裂、开裂和击穿) 二、端头脱落三、电性能异常(C、DF、IR和TC) 四、抛料(国标GB≤0.3%，具体依设备定) 五、上锡不良 (假焊) 六、其它 (Q、ESR等)
开裂
一、MLCC本身制造方面的因素： 1、MLCC排烧时温控失调，有机物挥发速率不均衡，严重时会出现
等不良现象。 • OEM 生产工艺：
生产制程不匹配(有铅和无铅)，焊盘PAD氧化、锡膏失效、锡膏印刷厚度不够、焊接温度较低，锡膏选型兼容性不好等不良现象。
解决方案
• MLCC产品方面：控制倒角弧度、调整端头电镀厚度、调配电镀药水确保镀层均匀，镀
层无污染、端头无氧化。 • OEM 生产工艺：
调整生产制程使(有铅和无铅)尽可能相容，确保焊盘PAD无氧化、锡膏正常、调整锡膏印刷厚度、主要是焊接温度调整。

MLCC电气特性与选型指导

众所周知，MLCC-英文全称multi-layer ceramic capacitor，就是我们常说的片式多层陶瓷电容器，其以工作温度范围宽,耐高压，微小型化，片式化适合自动化贴装等优点，广泛应用于工业，医疗，通信，航空航天，军工等领域，在电子产品日益小型化及多功能化的趋势下，MLCC成为电容器产业的主流产品。

目前全球主要MLCC厂家主要分布于日本，欧美，韩国和台湾，其中日本企业包括村田，TDK，太阳诱电和日本京瓷等。

欧美主要由Syfer Novacap johson等，韩国三星、台湾国巨及华新科技近年来不断扩大生产规模，也是全球主要的 MLCC 生产商。

而国内的厂家则主要有风华高科，深圳宇阳，潮州三环等。

日本，韩国等地的部分MLCC厂家也在国内成立了独资或合资企业如，厦门- TDK 、天津-三星、上海-京瓷、苏州-国巨、Syfer、无锡-村田等。

鉴于MLCC应用领域越来越广泛,生产厂家及产品系列的越发多样性.其可靠性,选型及应用的问题受到设计工程师及生产工艺人员的重视,因此对MLCC电气特性和生产工艺的深刻认识,是正确选用MLCC的必要条件.多层陶瓷电容器的基本结构如图所示,电容量由公式C=NKA/T计算出（N为层数，K为介电常数，A为正对面积，T是两极板间距）,从理论上来讲电极层数越多,介质常数和相对电极覆盖面积越大,电极间距越小,所制作出的电容容量则越大,然而, MLCC的工艺限制及介质的非理想特性决定了电容在容量,体积,耐压强度间的相互制约关系.这里稍微简单介绍下电容量的国际标称法,尽管各个厂家所生产的电容型号不一,但是在容量的表示方法上越来越多厂商使用国际标称法,即用三位数来表示电容量,前两位前二位数为有效值，第三位数为“0”的个数单位为pF,如1μF=1000nF=1000000pF 简化表示为105而小于10pF容值表示在在整数后加“R或P”如：4.7pF=4R7或4p7.陶瓷介质作为MLCC组成部分之一,对电容的相关参数有着重要影响,国际上一般以陶瓷介质的温度系数作为主要分类依据.1类陶瓷,EIA称之为C0G或NP0. 工作温度范围-55～+125℃，容量变化不超过±30ppm/ ℃.电容温度变化时，容值很稳定. 二类陶瓷则包括了我们常见的X7R,Z5U,Y5V,这些标称的依据是根据右图的表格所制定的,如X7R表示温度下限为-55℃;上限温度为+125℃,在工作温度范围内,容量最大变化为+-15%.右下图显示了不同介质的温度特性曲线。

MLCC基本特性及设计选型

3.2、市场份额向微型化方向移动：
2004年0402超过0603成为主流尺寸规格，日本市场产销比重超40% 0201超微型市场扩张，将成为下一代主流产品
MLCC尺寸规格构成比率推移图
50.0%
01005 0201 0402
40.0%
0603
比率 (%)
30.0%
0805 1206
20.0%
其他
2.1.4 Ⅱ类瓷的标志代码
（ ANSI/EIA -198-E）
(a) 下限类别温度 /℃ (b) （a）行的字母代码 (c) 上限类别温度 /℃ (d) （c）行的数字代码 (e) 在整个温度范围内 ΔC/C极大值 % ±1.0 ±1.5 ±2.2 ±3.3 ±4.7 ±7.5 ±10.0 ±15.0 ±22.0 +22/-33 +22/-56 +22/-82 (a) （e）行的字母代码
（ ANSI/EIA -198-E）
(f) (e)行允许偏差字符代码
C B L A M P R S T U
-1.0 -10 -100 -1000 -10000 +1 +10 +100 +1000 +10000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
±30 ±60 ±120 ±250 ±500 ±1000 ±2500
低额定工作电压，降额50~70%设计，兼顾成本，就低不就高。温度特性C0G、X7R/X5R、Y5V，结合电容量标称值合理搭配。尺寸规格优选0402。注意0201新趋势。大容量品种部分取代钽电解电容器。 RF电路定制品种：高Q值、低ESR、高SRF； E24系列结合整数标称值、高精度选配。 CRT显示器/LCD显示器采用高压MLCC。 LCD背光的LED驱动电路中应采用低的等效串联电阻 (ESR)X5R或X7R陶瓷电容使损耗降到最低。

MLCC知识及其特性

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公司电容器分类-储能电容一
储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为 40～450VDC、电容值在 220～150 000uF 之间的铝电解电容器（如 EPCOS 公司的 B43504 或B43505）是较为常用的。根据不同的电源要求，器件有时会采用串联、并联或其组合的形式，对于功率级超过10KW的电源，通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。超级电容器: 容量超大,通常为1-5000F,现在已经有130,000F的牵引型超级电容器. 根据储能机理,可以将超级电容器分为双电层电容器和法拉第准电容器两大类。双电层电容器是建立在双电层理论基础上。充电时，电解质发生离解，阴阳离子分别向着正负极运动并吸附在电极表面，形成双电层，电荷储存在双电层中。放电时，电子通过外负载运动到正极，与正极的阳离子发生了电中和，同时电极表面的阴阳离子发生了解吸，重新回到电解质主体中。法拉第准电容在法拉第电荷转移的电化学变化过程中产生。H或一些碱性金属 (Pb, Bi,Cu)在Pt或Au上发生单层欠电势沉积或多孔过渡金属氧化物 (如RuO2、 IrO2)发生氧化还原反应时，电荷发生了迁移和存储。
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公司电容器分类-电解电容一
如果说电容是电子元器件中最重要和不可取代的元件的话，那么电解电容器又在整个电容产业中占据了半壁江山.我国电解电容年产量超过350亿只，且年平均增长率高达30%，占全球电解电容产量的1/3以上. 电解电容是一个国家的工业能力和技术水平的反映.世界上最先进的电解电容的设计和生产国是美国和日本，顶级的电解电容器的生产工艺要求非常高. 虽然我国电解电容产量这么高，可是各项核心技术都掌握在其它国家手里，我国也就能算来料加工的 “世界工厂”而已，自主力量还很薄弱，并且生产的产品也都以低档的为主.

贴片叠层瓷介电容器(SMD贴片电容)详细介绍

北京芯联科泰电子有限公司贴片叠层瓷介电容器（SMD贴片电容）详细介绍：贴片电容全称：多层（积层，叠层）片式陶瓷电容器，也称为贴片电容，片容。

英文缩写：MLCC。

基本概述贴片电容(多层片式陶瓷电容器)是目前用量比较大的常用元件，就AVX公司生产的贴片电容来讲有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格，不同的规格有不同的用途。

下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意。

不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法，这里我们引用的是AVX公司的命名方法，其他公司的产品请参照该公司的产品手册尺寸贴片电容的尺寸表示法有两种，一种是英寸为单位来表示，一种是以毫米为单位来表示，贴片电容的系列型号有0402、0603、0805、1206、1210、1808、1812、2010、2225、2512，是英寸表示法， 04 表示长度是0.04 英寸，02 表示宽度0.02 英寸，其他类同型号尺寸（mm）英制尺寸公制尺寸长度及公差宽度及公差厚度及公差0402 1005 1.00±0.05 0.50±0.05 0.50±0.050603 1608 1.60±0.10 0.80±0.10 0.80±0.100805 2012 2.00±0.20 1.25±0.20 0.70±0.20 1.00±0.20 1.25±0.201206 3216 3.00±0.30 1.60±0.20 0.70±0.20 1.00±0.20 1.25±0.201210 3225 3.00±0.30 2.54±0.30 1.25±0.30 1.50±0.301808 4520 4.50±0.40 2.00±0.20 ≤2.001812 4532 4.50±0.40 3.20±0.30 ≤2.502225 5763 5.70±0.50 6.30±0.50 ≤2.503035 7690 7.60±0.50 9.00±0.05 ≤3.00命名贴片电容的命名所包含的参数有贴片电容的尺寸、做这种贴片电容用的材质、要求达到的精度、要求的电压、要求的容量、端头的要求以及包装的要求。

2类陶瓷介质MLCC容量衰减特性

深圳市宇阳科技发展有限公司Ⅱ类陶瓷介质电容器容量衰减特性Ⅱ类陶瓷介质（包括X7R、X5R及Y5V特性类）的电容器使用的是铁电体材料。

当温度低于居里温度时，介质的立方晶体结构转为四方相，其对称性降低，晶体点阵中的离子会连续移动到势能较小的位置，引起电容量按对数规律随时间不断地减小，这一现象称为Ⅱ类陶瓷介质材料的老化现象，一般引用老化常数来表示，X7R/X5R材质的老化常数约-1％～-2％， Y5V材质的老化常数约-3％～-4％。

MLCC老化特性如下图所示：
上述现象是可逆的，在经过去老化（去老化条件：150℃、1h）后容量就可以恢复到初始值。

因此焊接时的高温对产品有去老化的作用，焊接后产品的容量会恢复到初始值。

深圳市宇阳科技发展有限公司。

多层陶瓷电容(MLCC)应用注意事项

多层陶瓷电容（MLCC）应用注意事项一、储存为了保持MLCC的性能，防止对MLCC的不良影响，储存时请注意以下事项：1、室内温度5～40℃，湿度：20％～70％RH；2、无损害气体：含硫酸、氨、氢硫化合物或氢氯化合物的气体；3、如果MLCC不使用，请不要拆开包装。

如果包装已经打开，请尽可能地重新封上。

编带装产品请避免太阳光直射，因为太阳光直射会使MLCC老化并造成其性能的下降。

请尽量在6个月内使用，使用之前请注意检查其可焊性。

二、手工操作MLCC是高密度、硬质、易碎和研磨的材质，使用过程中，它易被机械损伤，比如开裂和碎裂（内部开裂需要超声设备检测）。

MLCC在手持过程中，请注意避免污染和损伤。

手工操作时，建议使用真空挑拣或使用塑料镊子挑拣。

三、预热焊接过程中，为了减小对器件的热冲击，精确控制的预热是很有必要的。

温度的上升率请不要超过4℃/秒，设预热好的温度与焊接最高温度的温度差为ΔT，则对于0603、0805、1206等尺寸的MLCC, 最好ΔT≤100℃，对于1210、1808、1812、2220、2225等大尺寸的MLCC，最好ΔT≤50℃。

四、焊接手焊时，请使用功率不超过30W且温度可调控的烙铁，烙铁头尖的直径不要超过1.2毫米。

焊接过程中，请不要用烙铁头直接接触陶瓷体，烙铁的温度不要超过260℃。

对于大尺寸的MLCC，比如1210、1808、1812、2220、2225等，不推荐使用波峰焊和手焊。

五、冷却焊接后，慢慢冷却MLCC和基板至室温，推荐使用空气自然冷却，以减小焊接处的应力。

当进行强制冷却时，温度下降率请不要超过4℃/秒。

六、清洁所有焊接残留物都必须使用合适的电子级别的蒸发清洁解决方案清除，因为污物会造成电解表面的腐蚀。

使用超声波清除的解决方法最好，适当的清洁系统的选择要考虑很多因素，包括器件、焊剂以及焊头粘贴和组装方法等，清洁系统清除器件底部焊剂和污物的能力很重要。

MLCC产品容值偏低现象

MLCC產品容值偏低現象针对经常有客户问及容值偏低的问题，本文从仪器差异、测试环境、测试条件、材料老化等方面对此作出完整之说明及解释,以期对MLCC产品容值偏低现象有进一步的认识。

1、量测仪器差异对量测结果之影响.高容量的电容量测时更易有容值偏低现象，主要原因是电容两端之实际施于电压无法达到测试条件需求所致，也就是说加在电容两端的电压由于仪器本身内部阻抗分压的原因与仪器显示的设定电压不同。

为使量测结果误差降至最低,建议客戶将仪器調校並將儀器的设定电压与实际在产品两端所测之电压尽量调整,使实际于待测物上之輸出电压一致.2、测试条件对量测结果之影响首先考虑量测条件的问题。

对于不同容值的电容会采用不同的条件来量测其容值。

主要在电压设定和测试频率设定上有差異，不同容值的量测条件如下表所示:电容AC 电压频率C>10μF 1.0± 0.2Vrms 120Hz1000pF<C≦10μF 1.0± 0.2Vrms 1kHzC≦ 1000pF 1.0± 0.2Vrms 1MHz注：表中所列之电压是指实际加在电容两端的有效电压。

因仪器的原因，电容两端实际的輸出电压与设定的量测电压实际上可能会有所偏差。

3、影响高容量测之因素3.1 仪器內部阻抗之大小因素.由于不同测试仪器之间的內部阻抗不相同，造成仪器将总电压分压而使到达测试物的实际电压变小。

在实际的测试动作中，我们可以使用万用表等测试夹具两端的实际电压，以验证实际施于测试物的輸出电压。

3.2不同阻抗的测试仪器对比仪器内阻100Ω压降1V*[100Ω/(100Ω+16Ω)]=0.86V10uF测试电容两端电压：1V*[16Ω/(100Ω+16Ω)]=0.14V平均电容值读数： 6-7μF仪器内阻1.5Ω压降：1V*[1.5Ω/(1.5Ω+16Ω)]=0.086V10uF测试电容两端电压：1V*[16Ω/(1.5Ω+16Ω)]=0.914V平均电容值读数： 9-10μF综合以上实验，可以得到有效电压与电容量的关系如下：→當AC Voltage 較小，则量测出之电容值偏小→當AC Voltage 較大，则量测出之电容值偏大下圖為量測電壓與量測容值的對照圖3.3 电容大小因素电容量大小会影响电容之阻抗.Z(Ω)=R+j(-1/ωc)where ω=2π f∵电容之R很小∴Z(Ω)≒1/ωcEx：10μF Z ≒ 1/(2 π *1k*(10*10-6)≒16 (Ω)22μF Z ≒ 1/(2 π *1k*(22*10-6)≒7.2 (Ω)22μF Z ≒ 1/(2 π *120*(22*10-6)≒60.3 (Ω)Z(Ω)≒1/ωcEx：10μF Z ≒ 1/(2 π *1k*(10*10-6)≒16 (Ω)因此待测电容两端之AC Voltage要保持在1Vrms则仪器之输出电流I(rms)=V(rms)/Z=1/16=62.5 mA所以若仪器之最大输出电流小于62.5 mA，则待测电容两端之AC Voltage会小于1Vrms，所测得之容值就会变小。

MLCC电容失效分析总结

ＭＬＣＣＣａｐａｃｉｔｏｒＦａｉｌｕｒｅＡｎａｌｙｓｉｓＳｕｍｍａｒｙＷＡＮＧＴｉａｎｗｕ
( ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｓｔｉｎｇａｎｄＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｆｏｒＲａｄｉｏ＆ＴＶＰｒｏｄｕｃｔｓｏｆＣｈｉｎａꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１５ꎬ Ｃｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＩｎｔｈｅｏｆｔｈｉｓｄｏｃｕｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＭＬＣＣ ( Ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒＣｅｒａｍｉｃＣａｐａｃｉｔｏｒｓ) ꎬ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄｔｈｅＳＯＰｏｆｉｔｓｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅꎬ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｉｎｖａｌｉｄｍｏｄｅａｎｄｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ꎬ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆＦＡ( ｆａｉｌｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓ) . Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＭＬＣＣꎻ ｔｈｅＳＯＰｏｆｉｔｓｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅꎻ ｔｈｅｉｎｖａｌｉｄｍｏｄｅａｎｄｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅꎻ ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆＦＡ
１引言
２０１６年９月至今ꎬ 我司陆续收到客户退还的ＡＰ１３０失效样品ꎬ经供应商和公司内部分析发现ꎬ 绝大多数的样品失效由ＭＬＣＣ ( ＭｕｌｔｉｐｌｅＬａｙｅｒＣｅ￣ｒａｍｉｃＣａｐａｃｉｔｏｒ) 失效引起ꎮ
ＭＬＣＣ因其优良的电气性能ꎬ在电路设计中得到了广泛的使用ꎬ因其产品的自身特点具有十分优良的可靠性ꎬ可以长时间稳定工作ꎮ 但在实际产品的使用中ꎬＭＬＣＣ电容确也是常见的电子电路中失效率相对较高的一种电子元器件ꎮ

MLCC电容的老化

MLCC电容的老化5. Capacitance measuring5.1 Capacitance ageingMost class 2 ceramic dielectrics used for ceramic capacitors have ferroelectric properties and exhibit a Curie temperature. Above this temperature, the dielectric has the highly symmetric cubic crystal structure, whereas below the Curie temperature the crystal structure is less symmetrical. Although in single crystals this phase transition is ver y sharp, in practical ceramics it is often spread over a finite temperature range. In all cases, however, it is associated with a peak in the capacitance/temperature curve.Under the influence of thermal vibration, the ions in the crystal lattice continue to move to positions of lower potential energy for a long time after the dielectric has cooled through the Curie temperature. This gives rise to the phenomenon of capacitance ageing characterized by a continual decrease in capacitance. However, if the capacitor is heated above the Curie temperature, de-ageing occurs, i.e . the capacitance lost through ageing is regained, and ageing re commences from the time when the capacitor re-cools.Ref. The above description is based on IEC 384-9,Appendix A, page 59.5。

MLCC四个主要电气特性分析

MLCC 四个主要电气特性分析
多层陶瓷电容MLCC，作为主要的滤波元件，从选型上讲，通常只需关
注尺寸，容值，耐压，温度特性及精度等规格。

但是具体到产品的实际电路应用，我们需要对比不同型号下的电气特性参数，以下作进一步说明。

一、容值，绝缘阻抗I.R.及损耗因素D.F.
村田的陶瓷电容小到pF 级，大到几百uF 级，大容值滤低频，多用于电
源线上的去耦电路，减少电路纹波；小容值滤高频，多用于射频端匹配电路上。

理想电容的绝缘阻抗无限大，但是实际上电容存在寄生参数，故实际的绝缘阻抗有限，一般在兆欧级别，具体参见对应型号的规格书。

损耗因素（损耗角正切）=有功功率/无功功率=漏电流/充电电流=1/Q（品
质因素）D.F.=2*π*f*C*R(R 为等效串联电阻)。

MLCC电容可靠性测试

MLCCMLCC基础知识MLCC简介MLCC基本结构MLCC分类MLCC可靠性及测试方法容量损耗角正切绝缘电阻介质耐电强度(DWV)可焊性耐焊接热抗弯曲强度端头结合强度温度循环潮湿试验寿命试验MLCC简介通常所说的贴片电容是指MLCC,即多层陶瓷片式电容(MultilayerCerAMIcCapacitors)。

常规贴片电容按材料分为COG(NPO),X7R,丫5V,其引脚封装有201,0402,0603.0805.1206,1210,1812,1825,2225.MLCC基本结构多层陶瓷电容(MLCC)是由平行的陶瓷材料和电极材料层叠而成。

见下图:MLCC分类tTOP多层陶瓷电容(MLCC)根据材料分为Class1和Class2两类。

Class1是温度补偿型，Class2是温度稳定型和普通应用的。

Class1-Class1或者温度补偿型电容通常是由钛酸钢不占主要部分的钛酸盐混合物构成。

它们有可预见的温度系数，通常没有老化特性。

因此它们是可用的最稳定的电容。

最常用的Class1多层陶瓷电容是COG(NPO)温度补偿型电容(=0ppm/C).Class2-EIAClass2电容通常也是由钛酸钢化合物组成。

Class2电容有很大的电容容量和温度稳定性。

最普通最常用的Class2电容电解质是X7R和Y5V。

在温度范围-55°C到125°C之间，X7R能提供仅有节5%变化的的中等容量的电容容量。

它最适合应用在温度范围宽，电容量要求稳定的场合。

Y5V能提供最大的电容容量，常用在环境温度变化不大的地方。

在温度范围-30Cto85C之间,Y5V电容值的变化是22%to-82%o所有的Class2电容的电容容量受以下几个条件影响：温度变化、操作电压(直流和交流)、频率。

容量TTOP损耗角正切绝缘电阻介质耐电强度(DWV)项目容量可焊性耐焊接热抗弯曲强度端头结合强度fTOP项目"规格测试方法端头结合强度“观尢PJ见损伤施加的力：5N时间：10±S温度循环fTOP项目汴规格|测试方法温度循环△C/C I类：w±2.5碗i0.25pF取网名中取大名n类:B:<±7.5%E,F:w土20%预处理*（2类）：上限类别温度，1小时恢复：24±1h初始测量循环次数：5次一个循环分以下4步：前段源恒tt）时一L分许: DF 同初始标准IR 同初始标准第毋下:艮温度30第2步常混2〜3㈱步上限混度30第娜2〜3潮湿试验TTOP项目技术规格测试方法寿命试验。

MLCC简述资料

C0G（NP0）：是一种最常用的具有温度补偿特性的 MLCC。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。 C0G 电容量和介质损耗最稳定，使用温度范围也最宽，在温度从-55℃到+125℃时容量变化为 0± 30ppm/℃，大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。适合用于振荡器、谐振器的旁路电容，以及高频电路中的耦合电容。 X7R ：称为温度稳定型陶瓷电容器。X7R 电容器温度特性次于 C0G，当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为 15%，但此电容器容量变化是非线性的。 X7R 电容器的容量在不同的电压和频率条件下也是不同的。主要应用于要求不高的工业应用，并且电压变化时其容量变化在可以接受的范围内，X7R 的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。
I 类瓷介电容特点是容量稳定性好，基本不随之温度、电压、时间的变化而变化，但是容量一般较小；温度特性 (温度范围:-55度～125度、温度系数：0± 30ppm/℃以内
II类陶瓷介质的温度特性 ① X7R: △C/C ± 15% (-55℃~125℃) ②X5R: △C/C ± 15% (-55℃~85℃) ③Z5U: △C/C +22% ~-56%
(+10℃~85℃)
④ Y5V: △C/C +22% ~-82% (-30℃~125℃)
静电容量特性 VS Temp.：
MLCC 特性曲线②
直流偏压特性：
交流电压测试特性：
MLCC II 类特性曲线③
静态电容老化特性：
阻抗 ---频率特性：
MLCC 设计选型
参数：电容值、容差、耐压、使用温度、尺寸材质直流偏置效应失效价格与供货不同介质性能决定了 MLCC 不同的应用

多层片式陶瓷电容器(MLCC)的研究进展及发展趋势

多层片式陶瓷电容器（MLCC）的研究进展及发展趋势多层片式陶瓷电容器（MLCC）是片式元件的一个重要门类，由于具有结构紧凑、体积小、比容高、介电损耗低、价格便宜等诸多优点，被大量应用在计算机、移动电话、收音机、扫描仪、数码相机等电子产品中。

MLCC特别适合片式化表面组装，可大大提高电路组装密度，缩小整机体积，这一突出特性使MLCC成为当今世界上发展最快、用量最大的片式电子元件。

MLCC的应用领域决定了其介质材料必须具有以下性能：（1）高介电常数MLCC的比容与材料的介电常数关系如下:C为电容，V为体积，C/V为比电容，t为介电层厚度，ε为介电常数。

在介电层厚度确定的情况下，材料的介电常数越高，电容器比电容越大。

介电材料的介电常数越高，越易于实现电容器的小型化，这是目前电容器的一个发展方向，自从MLCC问世以来，其比容一直不断上升，介电层的厚度不断下降。

如图1所示。

（2）良好的介温特性介温特性用来描述电容随温度变化情况。

一般来说，在工作状态下，电容器的电容随温度的变化越小越好。

由于电容随温度发生变化来源于介质材料介电常数的变化，因此要求节电材料具有良好的介温特性。

（3）高绝缘电阻率（4）介电损耗小，抗老化1.研究进展MLCC用高介电常数的介电材料可以归结为以下三个体系：BaTiO3系材料；（Ba，Ca）（Ti，Zr）O3系材料；复合含Pb 钙钛矿系材料。

1.1BaTiO3系材料BaTiO3系材料是最早研究的用于MLCC的介电材料，也是最早实现商业化的MLCC用介电材料。

从20世纪60年代初期到70年代末，为了实现MLCC贱金属化，降低电容器的成本，人们对BaTiO3系材料的研究多集中在抗还原方面。

常用的手段是向BaTiO3中添加过渡元素的氧化物，这些元素的离子在还原气氛下俘获电子发生变价，从而提高还原烧结BaTiO3材料的绝缘电阻。

但是由于受主掺杂BaTiO3材料中氧空位的迁移，使用后不久，材料的绝缘电阻就大幅下降，MLCC的性能严重劣化。

MLCC基础知识

MLCC基础知识MLCC⾏业介绍多层陶瓷电容器的起源可追逆到⼆战期间玻璃釉电容器的诞⽣，由于性能优异的⾼频发射电容器对云母介质的需求巨⼤，⽽云母矿产资源缺以及战争的影响，美国陆军通信部门资助陶瓷实验开展了喷涂下班釉介质和丝⽹刷银电极经叠层层共烧，再烧附端电极的独⽯化⼯艺研究在战后得到进⼀步推⼴。

并逐渐变为今天的⼆种型湿法⼯艺，⼲法⼯艺要追到⼆战期间诞⽣的流延⼯艺技术，在1943---1945后美国开始流延⼯艺技术的研究并组装⼀台流延机为钢带流延机，并在1952年获得专利。

⼆战后苏联与美国电容器技术似⼊我国并形成⼀定的⽣产规模，为了改进性能，扩⼤⽣产规模，60年代我国产业界开始尝试⽤陶瓷介质进⾏轧膜成型，印刷叠层⼯艺制造独⽯结构的瓷介电容器。

在80年代随着SMT与MLC技术的发展，MLC的⾼⽐容介质薄层化趋势突破专统厚度范围，⼆种⼲法流延⽅式被世界⼤多类MLC⽣产⼚家普通使⽤，80年代以来我国引进了⼲法流延和湿法印刷成膜及相关⽣产技术，有效地改善了MLC制造⼯艺⽔平。

随后92---96年⽇本引⼊了SLOT-DIE流延头的新技术实现厚度为2—25MM代表了流延技术的最⾼⽔平（先后有康井、平野、横⼭⽣产的流延机）。

独⽯电容器是由涂有电极的陶瓷膜素坯，以⼀定的⽅式叠全起来最后经过⼀次焙烧成⼀整体，故称为“独⽯”也称多层陶瓷电容器（MLCC）独⽯电容器的特点是具有体积⼩、⽐容⼤、内电感⼩、耐湿、寿命长、可靠性⾼的优点；独⽯电容器的发展取决于材料（包括介质材料、电极浆料、粘合剂）和⼯艺技术的发展，其中陶瓷介质有差决定性作⽤。

独⽯瓷介电容器有两种类型：⼀种为温度补偿型（是MGTTD3、CATIO3和TIO2或以这些为基础再加⼊稀⼟氧化物、氧化铋、粘⼟等配制成的瓷料；⽽加⼀种是⾼介电系数型，以BATTO3主要成分⾼温烧成。

料，电导率⼤、焊接⽅便、价格不⾼、⼯艺性好，但银电极在⾼温、⾼湿、强直流电场作⽤下银离⼦易迁移，造成电容器失效的主要原因，故⽬前沿⽤低温烧结⽤银钯结合（950---1100度）材料的⽤途是由其性能所决定的，⽽材料的性能异不是⼀成不变的，可以通过改变厚材料的纯度，粒度或各种添加剂和各⼯艺因素等进⾏改性。