片式多层陶瓷电容
片式多层陶瓷电容器使用规范
此规格书适用于下列规格的片式多层陶瓷电容器（英文缩写 MLCC）：
C0603NPO301J500NT
2. 产品的型号规格：
C 0603 ┬┬ ①①
NPO ┬ ③
301 J ┬┬ ④④
500 N T ┬ ┬┬ ⑥⑦⑧
① C:
表示片式多层陶瓷电容器；
① 0603: 表示产品的尺寸规格；
③ NPO: 表示介质的温度特性；
1
3. 技术规格和试验方法：
3.1 外观：
3.1.1 要求: 瓷体和端电极无明显伤痕。 3.1.2 试验方法: 在 10 倍显微镜下目测。
3.2 尺寸规格：
3.2.1 要求: 产品的外形和尺寸应符合图 1 及表 1 的要求。 3.2.2 试验方法：使用精度不低于 0.01 mm 的量具测量。
3.3 工作环境：
外观: 无可见损伤。 容量变化:
NP0(C0G、C0H)： ∆C/C≤±5%
损耗角正切 (tgδ):
NP0(C0G、C0H)： tgδ≤20×10-4
绝缘电阻 (Ri):
NP0(C0G、C0H)： Ri≥2500MΩ
外观: 无可见损伤。 容量变化:
NP0(C0G、C0H)： ∆C/C≤±7.5%
损耗角正切(tgδ):
4. 包装、运输、贮存： 4.1 包装：
4.1.1 包装类型： 带式包装（标准载带圆盘包装）。
标准编带包装每盘： 0603 产品为 4,000 粒。 第一次包装：每 5 盘装入 1 纸盒（0603 产品共计 20,000 粒） 第二次包装：将第一次包装好的包装盒装入纸质包装箱，每个纸箱最多装 12 盒（0603 产品总计 240,000 粒），箱内剩余空隙部位用轻质辅材填满。 以上包装形式亦可根据用户需要包装。
MLCC片式多层陶瓷电容器工艺技术(doc 35页)
C = εr×ε0×A×n / T
The rated voltage depends on the structure of the device, the thickness and strength of the dielectric Figure 1 shows the structure of a multi-layer capacitor.
General Introduction Multi-layer ceramic chip capacitor is a kind of ceramic dielectric capacitor with small size, high capacitance per volume, high accuracy, suited surface mounted technology (SMT). It is widely used in electronic circuitry, mounted printed circuit board, and hybrid IC. These different functions require specific capacitor properties.
MLCC 片式多层陶瓷电容器工艺 技术(doc 35 页)
简介 Brief Introduction
▉ MLCC 简介： 片式多层陶瓷电容器（MLCC）是适合于表面贴装技术（SMT）的小尺寸、
多层陶瓷片式电容
多层陶瓷片式电容多层陶瓷片式电容是一种常用的电子元件，广泛应用于电子设备中。
它具有体积小、容量大、质量轻、稳定性好等特点，被广泛应用于通信、计算机、汽车、医疗等领域。
本文将从多层陶瓷片式电容的结构、工作原理、特点及应用等方面进行介绍。
多层陶瓷片式电容由许多薄片状的陶瓷层和金属电极交替堆叠而成。
这些陶瓷层通常由氧化铁、氮化铁、氧化锆等材料制成，而金属电极则由铜、铝等导电材料制成。
这种层叠结构使得多层陶瓷片式电容能够在相对较小的体积中实现较大的电容量。
多层陶瓷片式电容的工作原理是基于电容器的原理。
当电容器两端施加电压时，金属电极上的电子会被电场作用而移动，形成电流。
而陶瓷层则起到绝缘的作用，阻止电流的流失。
由于多层陶瓷片式电容中陶瓷层的数量较多，因此电容量较大。
多层陶瓷片式电容具有许多特点。
首先，它具有良好的温度稳定性和频率特性，能够在不同的温度和频率下保持较稳定的电容值。
其次，多层陶瓷片式电容的损耗角正切值较小，能够提供较低的功率损耗。
此外，它还具有较高的绝缘电阻和较低的介质损耗，能够有效防止电流泄漏和能量损耗。
多层陶瓷片式电容在各个领域都有广泛的应用。
在通信领域，它常被用于电路板上的滤波器、耦合器等电子元件中，用于滤除噪声和提高信号质量。
在计算机领域，多层陶瓷片式电容被广泛应用于内存模块中，用于存储和传输数据。
在汽车领域，它常被用于汽车电子系统中，如发动机控制单元、车载娱乐系统等，用于提供稳定的电源和信号传输。
在医疗领域，多层陶瓷片式电容被应用于医疗设备中，如心脏起搏器、血压监测器等，用于提供稳定的电源和信号传输。
多层陶瓷片式电容是一种重要的电子元件，具有体积小、容量大、质量轻、稳定性好等特点。
它在通信、计算机、汽车、医疗等领域有广泛应用。
随着科技的不断进步，多层陶瓷片式电容的性能将进一步提高，应用领域也将更加广泛。
我们相信，在未来的发展中，多层陶瓷片式电容将发挥更大的作用，为人们的生活带来更多的便利和创新。
MLCC老化特性
片式多层陶瓷电容器（MLCC）老化特性高介电常数型陶瓷电容器 (标准的主要材料为BaTiO3，温度特性为X5R，X7R，Y5V等) 的电容量随时间而减小。
这一特性称之为电容老化。
电容老化是具有自发性极化现象的铁电陶瓷独有的现象。
当陶瓷电容器加热到居里点以上的温度时 (在该温度晶体结构发生改变，自发性极化消失 (大约为150°C) )，并使之处于无载荷状态，直到它冷却到居里点以下，随着时间的流逝，逆转自发性极化变得越来越困难，结果，所测的电容值会随着时间而减小。
上述现象不仅在三星的产品中，在所有高介电常数 (BaTiO3) 的一般性陶瓷电容器都可以观察到。
附录是一些有关电容老化的公用标准 (陶瓷电容器:IEC60384-22附录B等)。
当电容值由于老化而不断减小的电容器重新加热到居里点以上温度并让其冷却时，电容值会得到恢复。
这种现象称之为去老化现象，发生去老化后，正常的老化过程重新开始。
质陶瓷的自发极化与铁电现象BaTiO3质陶瓷的自发极化与铁电现象如图1所示，BaTiO3质陶瓷具有钙钛矿晶体结构。
在居里点 (约130°C) 温度以上呈立方体，且钡 (Ba) 的位置位于最高点，氧 (O)位于晶面的中心，钛 (Ti) 位于晶体的中心。
图1: BaTiO3质陶瓷的晶体结构当在居里点以下正常温度范围内，一条晶轴 (C轴) 伸长约1%而其他晶轴缩短，晶体变成四方晶格 (如下页图2所示)。
在这种情况下，Ti4+离子将占据附近O2-的位置而后者从晶体中心沿晶轴伸展的方向偏移0.12Å。
这种偏移导致正、负电荷的生点发生偏差，造成极化现象。
极化现象是由于晶体结构的不对称造成的，在不施加外电场或压力的情况下，这种极化现象从一开始就存在。
这种类型的极化称为自发性极化现象。
图2: 温度变化时的晶体结构和相关介电常数的变化 (纯BaTiO3)BaTiO3质陶瓷自发极化的方向 (Ti4+离子的位置) 在施加外部电场的情况下可以轻易逆转。
片式多层陶瓷电容器简介介绍
应用领域
通信设备
用于信号处理、滤波、去耦等电路中，提高 信号质量。
汽车电子
用于汽车发动机控制、安全气囊等汽车电子 系统中。
消费电子
广泛用于智能手机、平板电脑、数码相机等 电子产品中。
工业控制
用于工业自动化设备、电机驱动控制等电路 中。
02
片式多层陶瓷电容器的制造工 艺
片式多层陶瓷电容器的制造工艺
智能化与自动化
随着智能化和自动化技术的不断 发展，片式多层陶瓷电容器的生 产工艺也在不断改进，提高生产 效率和产品质量。
技术挑战与解决方案
技术挑战
片式多层陶瓷电容器的技术挑战主要 包括提高性能、减小体积、降低成本 等方面。
解决方案
针对这些挑战，企业可以通过研发新 材料、优化生产工艺、提高生产效率 等方式来应对。同时，加强与高校、 科研机构的合作也是解决技术难题的 重要途径。
它利用陶瓷介质的高介电常数特性，实现小型化、高容量的电容器。
特性
高容值
由于采用多层叠加结构，片式 多层陶瓷电容器的容值较高。
小型化
体积小巧，有利于电子设备的 小型化和集成化。
高频特性好
具有较低的等效串联电阻（ESR ）和等效串联电感（ESL），适 用于高频电路。
可靠性高
经过严格的质量控制和可靠性 测试，具有较长的使用寿命。
• 片式多层陶瓷电容器（MLCC）是一种电子元件，广泛应用于各类电子设备中，具有小型化、高性能、高可靠性的特点。 MLCC由多层陶瓷介质和金属电极叠合而成，具有高介电常数、低损耗、温度稳定性好等优点。
03
片式多层陶瓷电容器的性能参 数
片式多层陶瓷电容器的性能参数
• 片式多层陶瓷电容器（MLCC）是一种电子元件，广泛应 用于各类电子设备中，作为微型、高精度、高可靠性的电 容元件。它由多层陶瓷介质和金属电极叠加而成，具有体 积小、容量大、成本低、一致性好等优点。
mlcc(片层陶瓷电容)
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多层片式陶瓷电容器
多层片式陶瓷电容器执行标准总规范：GB/T2693-2001《电子设备用固定电容器第1部分：总规范》分规范：GB/T9324-1996《电子设备用固定电容器第10部分：分规范》GB/T9325-1996《电子设备用固定电容器第10部分：空白详细规范》分类介绍a、电解质种类容量温度特性是选用电介质种类的一个重要依据。
NPO（CG）：I类电介质，电气性能最稳定，基本上不随温度、电压、时间的改变；属超稳定型、低损耗电容材料类型，适用于对稳定性、可靠性要求较高的高频、特高频、甚高频的电路。
产品应用：振荡器、混频器、中频/高频/甚高频/超高频放大器、低噪声放大器、时间电路、高频滤波电路、高频耦合。
X7R（2X1）：II类电介质，电气性能较稳定，随温度、电压、时间的改变，其特有性能变化并不显著，属稳定型电容材料类型，适用于隔离、耦合、旁路、滤波电路及可靠性要求较高的中高频电路。
产品应用：电源（滤波、旁路）电路、时间电路、储能电路、中频/低频放大器（隔直、耦合、阻抗匹配），高频开关电源（S.P.S）、DC/DC变换器、滤波、旁路电路、隔直、阻抗匹配电路。
Y5V（2F4）：III类电介质，具有较高的介电常数，常用于生产比容比较大的、标称容量较高的大容量电容产品；由于其特有的电介质性能，因而能造出容量比NPO更大的电容器。
属低频通用型电容材料类型，由于成本较低，广泛用于对容量、损耗要求偏低的电路。
产品应用：电源滤波电路、隔直、阻抗匹配电路。
b、电容量与偏差电容量与偏差的选择取决于电路的要求，特别提示，在相同尺寸和容量规格下，偏差较大的电容器的价格相对便宜。
c、电压额定电压的选择也取决于电路本身的要求，电容的耐压虽然在设计时已有一定的安全系数，但电容器额定电压的选择仍须高于实际工作电压。
d、片状电容器的端头电极：片状电容器端头电极的选择至关重要！全银端头：生产工艺简单、成本较低，耐焊性较差、端头物理强度也低，焊接时温度要适当，焊接速度要快，否则会出现银锡熔融现象而损坏端头。
片式多层陶瓷电容器MLCC
片式多层陶瓷电容器MLCC多层陶瓷电容器MLCC是英文字母Multi-Layer Ceramic Capacitor的首写字母。
在英文表达中又有Chip Monolithic Ceramic Capacitor。
两种表达都是以此类电容器外形和内部结构特点进行，也就是内部多层、整体独石(单独细小的石头)的结构，独石电容包括多层陶瓷电容器、圆片陶瓷电容器等，由于元件小型化、贴片化的飞速发展，常规圆片陶瓷电容器逐步被多层陶瓷电容器取代，人们把多层陶瓷电容器简称为独石电容或贴片电容。
片式多层陶瓷电容器(Multi-layer Ceramic Capacitor 简称MLCC)是电子整机中主要的被动贴片元件之一，它诞生于上世纪60年代，最先由美国公司研制成功，后来在日本公司(如村田Murata、TDK、太阳诱电等)迅速发展及产业化，至今依然在全球MLCC领域保持优势，主要表现为生产出MLCC具有高可靠、高精度、高集成、高频率、智能化、低功耗、大容量、小型化和低成本等特点。
(片式多层陶瓷电容器，独石电容，片式电容，贴片电容) MLCC —简称片式电容器，是由印好电极（内电极）的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极），从而形成一个类似独石的结构体，故也叫独石电容器。
MLCC除有电容器“隔直通交”的通性特点外，其还有体积小，比容大，寿命长，可靠性高，适合表面安装等特点。
•随着世界电子行业的飞速发展，作为电子行业的基础元件，片式电容器也以惊人的速度向前发展，•每年以10%～15%的速度递增。
目前，世界片式电容的需求量在2000亿支以上，70%出自日本（如MLCC大厂村田muRata），其次是欧美和东南亚（含中国）。
随着片容产品可靠性和集成度的提高，其使用的范围越来越广，•广泛地应用于各种军民用电子整机和电子设备。
如电脑、电话、程控交换机、精密的测试仪器、雷达通信等。
MLCC规格书
0805
2012
2.00±0.20
1206
1210 1808 1812 2220 2225
3216
3225 4520 4532 5750 5763
3.20±0.30
3.20±0.30 4.50±0.40 4.50±0.40 5.70±0.50 5.70±0.50
尺寸（mm）
W 0.30±0.03 0.50±0.05 0.80±0.10
4
6.3
10
16
1808
25
(4532)
50
100
250
500
1000
2000
3000
4000
电容量范围
---------0.5PF---33000PF 0.5PF---33000PF 0.5PF---33000PF 0.5PF---33000PF 0.5PF---12000PF 0.5PF----3300PF 0.5PF----2200PF 0.5PF---1000PF
and microwave application requiring high Q, low ESR, and high resonant frequency.
产品结构图 FORMANCE CHARACTERISTICS
产品型号代码 ORDERING CODE
常规产品代码：
例 EX： CB
① HQ 产品代码：
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常规COG产品介质电容器容值范围
材质类型
尺寸
耐压值（V）
4
6.3
10 16
25
1812
50
(4532)
100
250
500
多层片式陶瓷电容器选用得基本知识
6．MLCC 使用注意事项 检测：检测方法要正确，容量会因检测设备的不同而有偏差； 搬运与储存：注意防潮，Y5V 与 X7R 产品存放时间太长，容量变化较大。 焊接：片式瓷介电容器的端头可适用于多种焊接方法。通常推荐具有抗侵蚀的三层镀 镍阻挡层端电级；对环氧粘接，建议使用钯-银端电极。无论哪一种焊接方法均 需注意预热，尤其是对大规格产品。 清洗：焊料会一定情度影响绝缘电阻，保证清洗。
0805 2.03±0.30 1.27±0.20 1.27 1825 4.50±0.38
1206 3.20±0.30 1.52±0.25 1.52 2220 5.69±0.38
1210 3.20±0.30 2.54±0.30 1.91 2225 5.59±0.38
1808 4.50±0.38 2.13±0.30 1.78 3035 7.49±0.38
II 类介电陶瓷 X7R
Y5V(Z5U)
主要极化类型 极化率对比（є 值） 电场响应速度
离子极化
较小<100
很快
铁电畴
较大 1000~5000
较慢
铁电畴
很大>10000
慢
内电极：它与陶瓷介质交替叠层，提供电极板正对面积； PME-Ag/Pd ：主要在 X7R 和 Y5V 中高压 MLCC 产品系列中，材料成本高。 BME-Ni：目前大部分产品均为 Ni 内电极，材料成本低，但需要还原气氛烧结。
端电极： 基 层：铜金属电极或银金属电极，与内电极相连接，引出容量。 阻挡层：镍镀层，热阻挡作用，可焊的镍阻挡层能避免焊接时 Sn 层熔落。 焊接层：Sn 镀层，提供焊接金属层。
3．MLCC 的设计制造 A. 材料选用 瓷粉：它是产品质量水平高低的决定性因素，采用技术不成熟的瓷粉材料会存在重大的 质量事故隐患。 进口：北美中温烧结瓷粉、日本高温烧结瓷粉均较成熟。 国产材料：I 类低 K 值瓷粉较成熟。 三巨电子科技公司均采用美国进口瓷粉设计制造 COG、X7R 类中高压 MLCC 产品， 低压产品选用日本进口瓷粉设计制造。
MLCC简述资料
MLCC 制造流程简述①
1、配料：将主要原材料瓷粉与相应的粘合剂、溶剂、添加剂混均 2、流延：将配料后获得的浆料通过流延机形成薄薄的一层膜 3、印刷：在流延后的瓷膜上印刷上一层电极，也就是MLCC的内电极
4
MLCC 制造流程简述②
4、叠层：将印刷后的瓷膜按照预先的设计叠成不同层数的生坯 5、层压：叠层后的生坯层与层之间结合还不够致密，所以通过层压将其压紧，不分层，形成一体。 6、切割：把层压后的大块生坯，按照不同的规格切割成小的生坯 7 、排胶：将切割后的生坯装成专用的钵内，然后放入烘箱内，用300度左右的温度来进行排胶，去除生
主要生产厂家：国际品牌： 村田（Murata）、京瓷，太阳诱电 、TDK；韩国三星；台湾禾伸堂、国巨 （YAGO）、华新科；国产有名： 风华高科，宇阳、三环
陶瓷电容的分类： I 陶瓷介质----顺电体，线性温度补偿系数，热稳定型
或者热补偿型 ii 陶瓷介质----铁电体，非线性温度特性 Iii 陶瓷介质----阻挡层或者晶界层型陶瓷，单层型圆片电容器介质 按照温度特性、材质、生产工艺。 MLCCI I类可以分成如下几种： NPO、COG温度特性平稳、容值小、价格高； Y5V、Z5U温度特性大、容值大、价格低； X7R、X5R则介于以上两种之间
12、端处：烧端后的产品具有导电性，但还未具有良好的可焊性（可焊的除外），所以在其端头再电镀 上一层NI和一层SN
13、测试：将端处后的产品进行100%的测试分选，剔除不良 14、外观：将测试后的产品进行外观分选，剔除测试合格，但外观不良的产品 15、编带：将产品按照客户要求编成盘
5
MLCC 特性曲线①
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。
MLCC基础知识
片式多层陶瓷电容器（MLCC）基础知识宇阳科技发展有限公司向勇一、电容器基础电容器基本模型是一种中间被电介质材料隔开的双层导体电极所构成的单片器件，如图1所示。
这种介质必须是纯绝缘材料，它的特性在很大程度上决定了器件的电性能。
介质特性取决于电介质材料对电荷的储存能力（介电常数）和对外电场的本征响应，也就是电容量，损耗特性、绝缘电阻、介质抗电强度、老化速率以及上述性能的温度特性。
图1 单层平板电容器通常，电容器采用的介质材料主要包括：空气（介电常数K几乎与真空相同，定义为1）；天然介质：如云母，介电常数（K）为4～8；合成材料：如陶瓷，K值范围由9～1500。
电容器所用陶瓷介质是以钛酸盐为主要成份，可以通过配方调整制成具有极高介电常数和其他适当电特性的介质材料。
这是陶瓷电容器，尤其是片式多层陶瓷电容器（MLCC）技术的基础。
MLCC制造过程中的所有工艺和其它材料的确定原则都趋向于实现其介电性能的最优化。
二、电容量电容器的基本特性是能够储存电荷（Q）。
储存电荷量Q与电容量（C）和外加电压（V）成正比。
Q=CV因此，充电电流被定义为：I=dQ/dt=Q dV/dt当电容器外加电压为1伏特，充电电流为1安培，充电时间为1秒时，电容量定义为1法拉。
C=Q/V=库仑/伏特=法拉由于法拉是一个很大的测量单位，在实用中不会遇到，常用的是法拉的分数，即：微法(μF) = 10-6F毫微法，又称为：纳法(nF) = 10-9F微微法，又称为：皮法(pF) = 10-12F三、影响电容量的因素施加电压的单片电容器如图1，其电容量正比于器件的几何尺寸和相对介电常数：C=KA/f t在这里C=电容量；K=相对介电常数，简称介电常数；A=电极层面积；t=介质厚度；f=换算因子（在基础科学领域：相对介电常数用εr表示。
在工程应用中以K表示，简称为介电常数）在英制度量单位体系中，f=4.452，尺寸A和t用英寸，电容量值用微微法表示。
多层陶瓷片式电容
多层陶瓷片式电容1. 介绍多层陶瓷片式电容是一种常见的 passives 部件，用于各种电子设备中，如电源管理、通信设备、计算机和消费类电子产品等。
本文将详细探讨多层陶瓷片式电容的结构、工作原理、特点以及在不同应用中的优势。
2. 结构2.1 外观多层陶瓷片式电容通常由多个陶瓷层和金属电极组成，外观呈矩形或方形，容量范围从几皮法拉到几微法拉不等。
其尺寸一般小于传统的电解电容器。
2.2 材料陶瓷片式电容通常由高介电常数的陶瓷材料制成，如二氧化铁、二氧化钛等。
这些材料具有优异的绝缘性能和高温稳定性，能够满足各种应用的要求。
2.3 内部结构多层陶瓷片式电容的内部结构由交替排列的陶瓷层和金属电极组成。
陶瓷层可以看作是绝缘层，而金属电极用来引导电流。
电极通过多个孔穿过陶瓷层，形成电容器的结构。
3. 工作原理多层陶瓷片式电容的工作原理基于电介质的极化现象。
当电压施加在电容器的两个不同的端口上时，陶瓷材料中的电介质会极化，导致电荷在电容器内部的陶瓷层和金属电极之间移动。
这种电荷的分布在电压变化时发生变化，从而导致电容器存储和释放电荷的能力。
4. 特点多层陶瓷片式电容具有以下一些特点： 1. 高精度：制造过程精确，使得电容器能够达到较高的精度。
2. 高频特性：陶瓷片式电容的快速响应和低失真使其在高频电路中得到广泛应用。
3. 耐高温：陶瓷材料具有很好的高温稳定性，能够在高温环境下正常工作。
4. 无极性：与电解电容器不同，多层陶瓷片式电容没有极性限制，可以在电路中的任何方向连接。
5. 应用多层陶瓷片式电容由于其优异的性能，在各种电子设备中被广泛应用，主要包括以下几个方面： 1. 电源管理：多层陶瓷片式电容被用作稳压器和滤波器，用于稳定电源电压和滤除噪声。
2. 通信设备：多层陶瓷片式电容在无线通信中扮演重要角色，例如用于滤波、解调和射频调谐等。
3. 计算机：多层陶瓷片式电容被广泛应用于计算机内存模块、主板和硬盘驱动器等电路中。
MLCC片式多层陶瓷电容器可靠性测试技术规格、测试方法资料
C≤10uF: 测试频率：1KHZ±10% 测试电压：1.0±0.2Vrms Test Frequency:1KHZ±10% Test Voltage:1.0±0.2Vrms
C>10uF: X7R、Y5V、X5R: 测试频率：120±24HZ 测试电压：0.5±0.1Vrms Test Frequency:120±24HZ Test Voltage:5±0.1Vrms
项目 Item
技术规格 Technical tion
测试方法 Test Method and Remarks
潮湿实验 Moidture Resistance
低压产品寿命 实验
Life Test
I 类：≤±2%或±1pF,
取两者之中较大者
II 类：X5R,X7R：≤±10%
△C/C
Y5V：≤±30% Class I:≤2%或±1pF
可焊性 Solderability
耐焊接热 Resistanceto Soldering Heat
不应有介质被击穿或损伤 No breakdown or damage.
上锡率应大于 95% 外观：无可见损伤 At least 95% of the terminal electrode is eovered by new solder. Visual Appearance:No visible damage.
抗弯曲强度 Resistance to Flexure of Substrate
(Bending Stength)
端头结合强度 Termination Adhesion
温度循环 Temperature
Cycle
△C/C
≤±12.5%
外观：无可见损伤 Appearance:No visible damage.
多层片式陶瓷电容器(MLCC)应用注意事项
过量焊锡产生大的张力使得 电容器断裂
最大量
过量的焊锡
适量的焊锡
最小量
强度过低会引起焊接失败 焊锡不足 或使贴片电容器从P.C板上 剥离
4.5 手工烙铁焊 1) 选择合适的烙铁头 烙铁头温度因烙铁自身类型、P.C板的材料及焊盘尺寸不同而有所不同。 烙铁头温度愈高焊接速度就愈快，但其热冲击可能会导致贴片电容器破 裂。建议以下条件： 推荐烙铁焊条件： 手工焊接方法
MLCC应用注意事项
程志秋
厦门华信安电子科技有限公司
一. MLCC及其结构
1. 什么是MLCC？
MLCC----多层片式陶瓷电容器 (Multi-Layer Ceramic Chip Capacitor)
2. MLCC的结构
贴片电阻的结构
3. MLCC的结构特点
3.1 电气性能的特点
① 无引线结构，杂散电容小、精度高； ② 无引线结构，附加电感小、工作频率高； ③ 多层叠片结构，尺寸小、容量大。
0.3~0.5 0.6~0.8 0.9~1.2 2.0~2.4 2.0~2.4 3.1~3.7
0.35~0.45
4.1~4.8
0.6~0.8 0.7~0.9 1.0~1.2 1.0~1.2 1.2~1.4 1.2~1.4
0.4~0.6 0.6~0.8 0.9~1.2 1.1~1.5 1.9~2.5 2.4~3.2
PCB设计总原则
总的原则是在设计PCB Layout时，要考虑到在贴片、焊接、分板、 测试、装配、运输等各制程中MLCC尽可能受到较小的应力作用， 确保MLCC在使用过程中不会损坏。
什么是应力?
应力定义为“单位面积上所承受的附加内力”。
为了达到以上目的，在设计PCB时，必须注意以下几个方面： ① 焊盘尺寸 ② 禁止共用焊盘 ③ MLCC的排列方向
一张图看懂片式电容器
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国内的下降速率小于全球平均水平，中国市场具有较大的 盈利潜力。
全球MLCC平均价格（单位：美元/千只）
3.4
3.2
3.17
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2 2011
2.99 2012
2.81 2013
2.65 2014
中国MLCC平均价格（单位：元/千只）
20
19.6
19
18.8
18
18
17.3
17
2013
2014
需求量 增长率
sources：火炬电子招股书
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0192 MLCC行业利润水平及趋势分析
陶瓷电容器厂商产能的提高，工艺的成熟、成本的降低等 诸多因素的影响，MLCC的平均利润水平逐年下降。
11%
6%
6%
10%
21% 13%
20%
日本村田 韩国三星电机 TDK 台湾国巨 太阳诱电 华新科技 京瓷 达方 深圳宇阳 禾伸堂 其他
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0196 国内MLCC产品厂商
军用市场：
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片式多层陶瓷电容器介绍
端電極漿料：
形成外電極
1.金屬粉 2. 電子玻璃 3. 溶劑 4.有機載體
16
MLCC介紹---產品技術趨勢
MLCC介紹---產品技術趨勢
2014年
2015年~
Miniaturization
0201 01005
008004
為應對0屏1屏2屏越來越薄的趨勢，通過降低單層厚度、增加堆疊層數來降低尺寸
MLCC簡介
1
講義大綱
➢ 常見電容器 ➢ 電容特性比較 ➢ MLCC介紹 ➢ DISC CAP&MLCC比較 ➢ MLCC發展趨勢 ➢ MLCC在終端產品上應用 ➢ 失效分析
2
電容器分類
3
電容特性比較
WV (VDC)
Al CAP優點：容量大,中高壓,便宜
缺點：尺寸大, 使用壽命短,
MLCC
頻率特性較差 電路應用： 對空間要求不高的電路中
終端產品：數碼相機(框)/
Tan-Cap優點：尺寸小，ESR低、壽命較長 缺點：容量相對E-Cap較小、電壓較低
鉭電容
(普通鉭電容&Polymer鉭電)
伺服器/電話/手機/ 打印機/E-BooK/電動 車/公交車/火車
電路應用：主要以儲能、濾波、穩壓功能 終端產品：NB,E-book，PDA，XDSL （對空間
環境條件
内部電極：Ni
取決於價格成本
介電材料：BaTiO3
取決於電容容值與溫度特性
MLCC介紹-基本結構(3)
NME Noble Metal Electrode
Sn
Ni
BME Base Metal Electrode
Ag Cu
PdAg or Pd
Ni
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数字电视类产品
Байду номын сангаас
THE END THANKS FOR YOUR TIME
3.MLCC的基础知识 3.MLCC的基础知识
• 1）MLCC的概念： MLCC的概念：
MLCC (Multi-Layer Ceramic Chip Capacitor) (Multi片式多层陶瓷电容器的英文缩写
2）MLCC内部结构示意图 MLCC内部结构示意图
3） MLCC制造工艺流程 MLCC制造工艺流程
ppm/℃±120ppm/℃
• T3K(N4700) -4700
ppm/℃±250ppm/℃
• M7G(P100) +100 ppm/℃±30 ppm/℃
附2：2类瓷的标志代码（ ANSI/EIA 198198-E）
(a) 下限类别温 度 /℃ +10 -30 -55 (b) （a）行 的 字母代 码 Z Y X (c) 上限类别温度 /℃ (d) （c）行 的 数字代码 2 4 5 6 7 8 9 (e) 在整个温度范围 内 ∆C/C极大值 ∆C/C极大值 % ±1.0 ±1.5 ±2.2 ±3.3 ±4.7 ±7.5 ±10.0 ±15.0 ±22.0 +22/+22/-33 +22/+22/-56 +22/+22/-82 (a) （e）行 的 字母代码 A B C D E F P R S T U V
片式多层陶瓷电容
2012年 2012年3月1日
内容提要
• 1.电容的基础知识 1.电容的基础知识 • 2.电容的分类及特点 2.电容的分类及特点 • 3.MLCC的基础知识 3.MLCC的基础知识 • 4.电容在电路中的作用 4.电容在电路中的作用 • 5.MLCC的应用 5.MLCC的应用
1.电容的基础知识 1.电容的基础知识
反馈信号的电容
5.MLCC的应用 5.MLCC的应用
• 微型化——便携式信息与通信终端的小型化、轻 • •
量化。包括移动电话、笔记本电脑 、W-LAN 、 MP3、数码相机、摄像机等。 高品质、低成本化——贱金属电极材料（BME） 技术。质优价廉的计算机、通信及数字视听A&V 产品迅速普及。 高频/高压化——高可靠、片式化、高Q值、耐高 压。适用于RF模块，CRT与主板电源滤波，LCD 背光。
2）各类电容器的特点
• MLCC（1类）-微型化、高频化、超低损耗、低 MLCC（ 类）• • • •
ESR、高稳定、高耐压、高绝缘、高可靠、无极 ESR、高稳定、高耐压、高绝缘、高可靠、无极 性、低容值、低成本、耐高温 MLCC（ 类）MLCC（2类）-微型化、高比容、中高压、无极性、 高可靠、耐高温、低ESR、低成本 高可靠、耐高温、低ESR、低成本 钽电解电容器钽电解电容器-高容值、低绝缘、有极性、低耐压、 高成本 铝电解电容器铝电解电容器-超高容值、漏电流大、有极性 有机薄膜电容器有机薄膜电容器-中容值、高耐压、低损耗、较稳 定、无极性、高成本、耐高温性差
•
实例：耦合、退耦电路
3.名词解释3.名词解释-旁路电容
• 并接在电阻两端或由某点直接跨接至共用
电位为交直流信号中的交流或脉动信号设 置一条通路，避免交流成分在通过电阻时 产生压降。
实例：旁路滤波电路（电路图）
4.名词解释4.名词解释-谐振
当接收电路的固有频率跟接收到的 电磁波的频率相同时，接收电路中 产生的振荡电流最强。 这种现象就叫做电谐振 这种现象就叫做电谐振
IT类产品 IT类产品
3）A&V产品的需求特点 A&V产品的需求特点
• DVD类： DVD类：
MPEG-2/DTS解码及伺服电路，低电压、通用 MPEG-2/DTS解码及伺服电路，低电压、通用 型。 家用型电器产品。温度特性要求一般。 低频电路。对Q值、ESR、SRF等高频特性无 低频电路。对Q值、ESR、SRF等高频特性无 特殊要求。 消费类电器产品。成本压力大。 LCD类： LCD类： 背光电路。耐高压、长距离跨装配
附1）1类瓷的标志代码（ ANSI/EIA 198198-E）
(a) 电容量 温度系数 有效位数 （ ppm/℃ ppm/℃ ） 0.0 0.3 0.8 0.9 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 7.5 (b) (a)行有效数 (a)行有效数 字母代码 (c) 对(a)行适 (a)行适 用 的倍数 (d) (c)行倍数的 (c)行倍数的 数字代码 (e) 温度系数 允许偏差 (f) (e)行 (e)行 允许偏差 字符代码
A&V类产品 A&V类产品
4）数字电视类产品的需求特点
• 全数字化电路，多层PCB板普及，表面贴装 全数字化电路，多层PCB板普及，表面贴装
化。 • MPEG-2解码编码电路。低电压、通用型。 MPEG• 谐振回路对温度稳定性要求较高。 • RF调谐器/调制器要求高频高Q，以及温度 RF调谐器/调制器要求高频高Q 补偿特性。工作频段LF/VHF/UHF 补偿特性。工作频段LF/VHF/UHF
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
G H J K L M N
1类陶瓷介质温度系数
• EIA代码(简码) 温度系数及其允许偏差 • C0G （NP0） 0 ppm/℃±30 ppm/℃ • R2G (N220) -220 ppm/℃±30 ppm/℃ • U2J (N750) -750
实例：谐振电路
5）时间常数
• 在RC定时电路中与电阻R串联共同决定时间 RC定时电路中与电阻R
长短的电容。 • 最常见的RC定时电路为微分电路和积分电 最常见的RC定时电路为微分电路和积分电 路。
实例1 实例1：微分电路
从电路结构看，微分电 路与耦合电路相似甚 至相同 如果用电路的时间常 数RC与所通过的信号 RC与所通过的信号 周期相比较，如果RC 周期相比较，如果RC 远小于T 远小于T则为微分电路， 反之为耦合电路 。 微分电路形式
4）陶瓷介质电容器的分类
• 1类陶瓷介质——顺电体，线性温度系数， 类陶瓷介质——顺电体，线性温度系数，
热稳定型或热补偿型 • 2类陶瓷介质——铁电体，非线性温度特性， 类陶瓷介质——铁电体，非线性温度特性， 高比体积电容，小型化、微型化 • 3类陶瓷介质——阻挡层或晶界层型陶瓷 ， 类陶瓷介质——阻挡层或晶界层型陶瓷 单层型圆片电容器介质
移动通信类产品
2）IT行业产品的需求特点 IT行业产品的需求特点
• 全数字化电路，多层PCB板普及，表面贴装化。 全数字化电路，多层PCB板普及，表面贴装化。 • 低频电路。对Q值、ESR、SFR等高频特性无特殊 低频电路。对Q值、ESR、SFR等高频特性无特殊 • • • •
要求。 通用/ 通用/家用型终端产品。低电压型电路，温度特性 要求一般。成本压力较大。 谐振回路对温度稳定性要求较高。 便携式终端产品对微型化要求较高。 CRT/LCD显示器对于高压MLCC有强劲需求。 CRT/LCD显示器对于高压MLCC有强劲需求。
• （去加重电容： 对音频信号中经预加重提
升的那部分高频分量连同噪音一起衰掉， 恢复伴音信号的本来面貌的RC网络 恢复伴音信号的本来面貌的RC网络 ）
实例：预加重电路
7)名词解释7)名词解释-自举升压电容
• 利用其储能来提升电路某点的电位，使其
电位值得高于为该点供电的电源电压。
实例：自举升压电路
• 1）概念： • 能存储电荷的容器。 • 电容器基本模型是一种中间被电介质材料
隔开的的双层导体电极所构成的单片器件。 这种介质必须是纯绝缘材料。电容器常用 的介质材料有空气、天然介质、合成材料。 电容器所用陶瓷介质是以钛酸盐为主要成 份。
2）电容器两个重要的特性
• 通交隔直 • 在充电或放电的过程中，两极板上的电荷
有积累过程，或者说极板上的电压有建立 过程，因此电容器上的电压不能突变
2.电容器的分类及特点 2.电容器的分类及特点
• 1）电容器的分类 • 陶瓷介质类（1、2、3类） 陶瓷介质类（1 • 有机薄膜类（聚酯PET、聚丙烯PP、聚苯乙 有机薄膜类（聚酯PET、聚丙烯PP、聚苯乙
烯PS、聚碳酸酯PC、聚2,6萘乙烯酯PEN、 PS、聚碳酸酯PC PC、聚2,6 2,6萘乙烯酯PEN PEN、 聚苯硫醚PPS） 聚苯硫醚PPS） • 电解类：钽、铝电解液、有机半导体络合 盐TCNQ、导电聚合物阴极聚吡咯（PPY）\ TCNQ、导电聚合物阴极聚吡咯（PPY） 聚噻吩（PTN） 聚噻吩（PTN） • 其他类（云母、云母纸、空气）
4.电容在电路中的作用 4.电容在电路中的作用
• • • • • • • • • •
滤波 耦合 去耦 旁路 谐振 时间常数（定时） 自举升压电容 预加重 补偿 反馈
1.名词解释1.名词解释-滤波
• 并接在电路正负极之间，把电路中无用的
交流去掉，一般采用大容量电解电容，也 有采用其他固定电容器的。 • （将整流后的单向脉动电流中的交流分量 滤支，使单向脉动电流变成平滑的直流电 流。）
1）移动通信产品的需求特点
• GSM、CDMA蜂窝移动电话小型轻量化，要求微型 GSM、CDMA蜂窝移动电话小型轻量化，要求微型 • • • • •
化。 GSM/DCS、CDMA/3G、BLUETOOTH、PHS、 GSM/DCS、CDMA/3G、BLUETOOTH、PHS、ISM 等制式RF资源扩展。 等制式RF资源扩展。 900MHZ/1.8GHZ/1.9GHZ/2.4GHZ/5.8GHZ RF电路对Q值、ESR、SRF等高频特性要求较高。 RF电路对Q值、ESR、SRF等高频特性要求较高。 个人消费类产品，温度特性要求一般。 谐振回路、时间常数电路对温度特性要求较高。 便携式产品二次电源低功耗要求低工作电压、高 Q值。