片式叠层陶瓷电容器(MLCC)
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。
什么是多层片式瓷介电容器((MLCC)
什么是多层片式瓷介电容器((MLCC)
多层瓷介电容器(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。
片式电容器除有电容器“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，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。
片式电容器的基本结构简单的平行板电容器的基本结构是由一个绝缘的中间
介质层加外两个导电的金属电极，基本结构如下：
因此，多层片式陶瓷电容器的结构主要包括三大部分：陶瓷介质，金属内电极，金属外电极。
而多层片式陶瓷电容器它是一个多层叠合的结构，简单地说
它是由多个简单平行板电容器的并联体。
图3-实物结构图
片式电容的发展趋势
为了满足电子整机不断向小型化、大容量化、•高可靠性和低成本的方向发展。
多层片式电容器也随之迅速向前发展：种类不断增加，•体积不断缩小，性能不断提高，技术不断进步，材料不断更新，•轻薄短小系列产品已趋向于。
片式叠层陶瓷电容的容量计算公式
片式叠层陶瓷电容的容量计算公式片式叠层陶瓷电容器（MLCC），简称片式叠层电容器（或进一步简称为CBB大电容贴片电容器），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，片式叠层陶瓷电容器是一个多层叠合的结构，其实质是由多个简单平行板电容器的并联体。
因此，该电容器的电容量计算公式为：C=NKA／t式中，C为电容量；N为电极层数；K为介电常数（俗称K值）；A为相对电极覆盖面积；t为电极间距（介质厚度）。
由此式可见，为了实现片式叠层陶瓷电容器大容量和小体积的要求。
只要增大N （增加层数）便可增大电容量。
当然采用高K值材料（降低稳定性能）、增加A（增大体积）和减小t（降低电压耐受能力）也是可以采取的办法。
这里特别说一说介电常数K值，它取决于电容器中填充介质的陶瓷材料。
电容器使用的环境温度、工作电压和频率、以及工作的时间（长期工作的稳定性）等对不同的介质会有不同的影响，通常介电常数（K值）越大，稳定性、可靠性和耐用性能越差。
常用的陶瓷介质的主要成分是MgTiO3、CaTiO3、SrTiO3和TiO2再加入适量的稀土类氧化物等配制而成。
其特点是介质系数较大、介质损耗低、温度系数小、环境温度适用范围广和高频特性好，用在要求较高的场合（I类瓷介电容器）中。
另一类是低频高介材料称为强介铁电陶瓷，常用作Ⅱ类瓷介电容器的介质，一般以BaTiO3为主体的铁电陶瓷，其特点是介电系数特别高，达到数千，甚至上万；但是介电系数随温度呈非线性变化，介电常数随施加的外电场也有非线性关系。
贴片电容器目前最常用的多层陶瓷电容器介质有三个类型：COG或NPO是超稳定材料，K值为10～100；X7R是较稳定的材料，K值为2000～4000；Y5V或Z5U为一般用途的材料，K 值为5000～25000。
在我国的标准里则分为I类陶瓷（CC4和CC41）及Ⅱ类陶瓷（CT4和CT41）两种。
片式叠层陶瓷电容器(MLCC)
片式电容器(MLCC)
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MLCC的制造工艺
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陶瓷介质薄膜制作-配料
陶瓷介质薄膜制备方法应用最多的是流延 法。在流延前，需将陶瓷材料与黏合剂、 有机溶剂、分散剂等按一定比例混合在一 起，通过球磨等方式使之混合均匀，形成 具有一定流动性的陶瓷浆料，这个过程叫 配料。这是制造MLCC的第一步，也是极 为关键的一步。
38
内电极剖面SEM
39
内电极制作-叠层
将印刷好内电极图形的陶瓷介质膜片按产品设计 要求，借助于膜片本身的黏性和叠层机的压力将 膜片叠在一起形成一个整体，简称电极巴块。
40
电容芯片制作-层压
目的：提高烧结后瓷体的致密性
41
电容芯片制作-切割
切割是将产品切割成设计尺寸大小的一粒粒 芯片的过程。切割方式有直刀式和圆刀式
MLCC的结构
Cu/Ag引出层，Ni热阻挡层，Sn可焊层
7
MLCC剖面的SEM
8
MLCC的分类-按温度特性分类
第Ⅰ类: 温度补偿型固定电容器，包括通 用型高频CG、CH电容器和温度补偿型 高频HG、LG、PH、RH、SH、TH、 UJ、SL电容器; 第Ⅱ类 :固定电容器，一般有X7R、X5R 以及Y5V、Z5U温度特性系列。
12
13
MLCC不同尺寸规格
尺寸规格
长×宽 (英寸) 长×宽 (毫米)
0402 0603 0805
0.08× 0.05
1206
0.12× 0.06 3.20× 1.60
1808
0.18× 0.08 4.50× 2.00
2225
0.22× 0.25 5.70× 6.30
0.04× 0.06× 0.02 0.03
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资料1
什么是MLCC：MLCC是片式多层陶瓷电容器英文缩写.(Multi-layer ceramic capacitors) 目前在便携产品中广泛应用的片式多层陶瓷电容器(MLCC)材料根据温度特性，主要可分为两大类：BME化的C0G产品和LOW ESR选材的X7R(X5R)产品。
C0G类MLCC的容量多在1000pF以下，该类电容器低功耗涉及的主要性能指标是损耗角正切值tanδ(DF)。
传统的贵金属电极(NME)的C0G产品DF值范围是(2.0～8.0)×10-4，而技术创新型贱金属电极(BME)的C0G产品DF值范围为(1.0～2.5)×10-4，约是前者的(31～50)%。
该类产品在载有T/R 模块电路的GSM、CDMA、无绳电话、蓝牙、GPS系统中低功耗特性较为显著。
X7R(X5R)类MLCC的容量主要集中在1000pF以上，该类电容器低功耗主要涉及的性能指标是等效串联电阻(ESR)。
MLCC的应用及功能特性多层片式陶瓷电容器(MLCC)是一种量大面广的重要电子元器件，广泛用于电子信息产品的各种表面贴装电路中。
大容量、薄层化、低成本、高可靠等是MLCC发展的主要方向。
MLCC是陶瓷介质材料、相关辅助材料以及精细制备工艺相结合的高技术产品。
陶瓷介质材料是影响MLCC诸多性能的关键因素。
钛酸钡铁电陶瓷是MLCC的主流材料。
它在居里点附近虽然有较高的介电常数，但其温度变化率也较大。
温度稳定型X7R MLCC是一种有广泛而重要用途的片式元件。
如何保证高介电常数与低容温变化率兼优是一个技术难题。
研究结果表明:通过添加物复合掺杂，控制烧结过程以形成化学成分不均匀的“芯(铁电相)-壳(顺电相)”结构，所制备的钛酸钡基X7R502 MLCC材料的室温介电常数可达5000左右，室温介电损耗小于1%，电阻率为1011Ω•m。
，击穿场强高于5 kV/mm，容温变化率小于或等于士10%。
它为制备军用高可靠大容量X7R MLCC提供了关键新材料。
mlcc(片层陶瓷电容)
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中国MLCC (片式多层陶瓷电容器)的发展史
多层陶瓷电容器(MLC)的起源可以追溯到二战期间玻璃釉电容器的诞生。由于性能优异的高频电容器与大功率发射电容器对云母介质的需求巨大，而云母矿产资源稀缺以及战争的影响，美国陆军通信部门资助DupONt公司陶瓷实验室开展了喷涂玻璃釉介质和丝网印刷银电极经叠层后共烧，再烧附端电极的独石化(Monolithic)工艺研究，并获得多项技术专利。经介质配方改进提高介电常数和降低损耗，玻璃釉电容器已完全可以取代云母电容器。
2.MLCC多次洗牌
经历了多次洗牌，日系企业仍然占据市场领先地位。
20世纪90年代中后期，日系大型MLCC制造企业全面抢滩中国市场，先后建立北京村田、无锡村田、上海京瓷、东莞太阳诱电、东莞TDK等合资或独资企业。在这期间，克服了困扰十余年的可靠性缺陷，以贱金属电极(BME)核心技术为基础的低成本MLCC开始进入商业实用化。以天津三星电机为代表的韩资企业也开始成为一支新兴力量。
新旧世纪之交，飞利浦在产业顶峰放弃并出让被动元件事业部，拉开了中国台湾岛内MLCC业界全面普及BME技术的序幕。国巨、华新、达方、天扬等台系企业的全面崛起，彻底打破了日系企业在BME制造技术的垄断，高性价比MLCC为IT与A&V产业的技术升级和低成本化作出了重大贡献。同时，台系企业开始将从后至前的各道工序制程不断向大陆工厂转移。
3.中国大陆MLCC技术获突破
大陆电容器产业现已基本实现了MLCC主流产品本地化供应局面。
在MLCC发展进程中，需特别强调的是我国大陆科技工作者的历史贡献。在二战后，前苏联研制出的与美国类似的玻璃釉电容器技术传入我国大陆，形成了一定的生产规模。为进一步改进性能，扩大产能，20世纪60年代中国大陆产业界开始尝试用陶瓷介质进行轧膜成型、印刷叠压工艺制造独石结构的瓷介电容器。为适应多层共烧工艺要求，采用传统陶瓷电容器介质材料于1300℃以上高温烧结需采用Au-Pd-Pt三元贵金属电极系统，因成本太高，仅能维持极少量军品需求。以原电子工业部7所、715厂、华南工学院等单位为龙头的若干单位，先后于1967年和1969年完成了900℃左右低温烧结的2类和1类独石瓷介电容器的研制。前者以Smolenskii首先提出的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3为主晶相。后者包括MgO-Bi2O3-Nb2O5和ZnO-Bi2O3-Nb2O5系，以及高介大温度系数Pb(Mg1/2W1/2)O3系统。上述系统在我国大陆实现工业化生产达20年。
三巨电子 多层片式陶瓷电容器（MLCC） 产品说明书
产品说明书多层片式陶瓷电容器（MLCC）江门市新会三巨电子科技有限公司JIANGMEN CITY XINHUI SANJV ELECTRONIC CO．，LTD．地址：广东省江门市新会区中心南路37号广源大厦B座邮政编码：529100联系电话：0750－8686169 传真：0750－6331711E-Mail: xhsanjv@ 公司网址：■公司简介江门市新会三巨电子科技有限公司公司座落在被联合国命名为“全球最具可持续发展潜力”的江门市新会区内，是一家集研发、生产、销售新型电子元件和相关电子材料于一体的高新科技实体。
本公司主产品片式多层陶瓷电容器，英文缩写MLCC（Multilayer Ceramic Chip Capacitor）和片式多层压敏电阻器，英文缩写MLCV（Multilayer Ceramic Chip Varistor）。
本公司产品的特性组别分类和主要指标按照美国电子工业协会标准暨美国国家标准ANSI/EIA-198-E-1997 Ceramic Dielectric Capacitors/ClassⅠ,Ⅱ, Ⅲ, and Ⅳ（《陶瓷介质电容器第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类》），部分项目指标参照日本工业标准JIS-C-6429，试验方法和相关技术要求符合中国国家标准GB/T2693总规范和GB/T9324分规范要求。
该种MLCC产品广泛用于模拟或数字调制解调器、局域网/广域网接口、日光灯启辉器、倍压电源、交直流变送器、背光源驱动器及高频大功率等电路中。
MLCV产品广泛用于移动电话、PDA、电脑主板等。
公司配备有先进的片式元件生产设施、精良的检测试验仪器；并拥有一支高素质、高水平且具备该行业多年工作经验的技术队伍; 全面贯彻执行ISO9001：2000质量管理标准体系,持续不断改进产品的品质;公司致力于以客户为本的电子元器件和技术服务的提供商，秉承“A级企业，A级产品，A 级质量，A级服务”的“4A级”宗旨，放眼未来,把以片式多层陶瓷电容器和片式多层压敏电阻器产品为主导的新型电子元器件做精，做强!1■MLCC产品说明一、产品名称NAME OF THE PRODUCT多层片式中高压陶瓷电容器二、应用 APPLICATIONS模拟或数字调制解调器、局域网/广域网接口、日光灯启辉器、倍压电源、交直流变送器、背光源驱动器及高频大功率电路中。
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。
MLCC技术发展史
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Murata、TKD、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。
由于MLCC标称电容量已达到10μF-100μF，尺寸已达到0201-01005(即长×宽为0.01英寸×0.005英寸，以下均为英寸表示)，是蚂蚁的十分之一大小，所以它已经部分取代片式铝电解电容和片式钽电容器，且比它们具有更低的损耗值和更好的可靠性。
什么是MLCC技术？简而言之，MLCC技术是一门综合性应用技术，它包括新材料技术，设计工艺制作技术、设备技术和关联技术(如质量控制技术中的电子元件可靠性测试、失效分析技术等)。
MLCC技术涉及材料、机械、电子、化工、自动化、统计学等各学科先进理论知识，是多科学理论和实践交叉的系统集成，属于典型的高新技术范畴。
核心技术待提高在MLCC技术中，最核心的技术是材料技术(如陶瓷粉料的制备)、介质叠层印刷技术(多层介质薄膜叠层印刷)和共烧技术(陶瓷粉料和金属电极共烧)。
1.材料技术(陶瓷粉料的制备)现在MLCC用陶瓷粉料主要分为三大类(Y5V、X7R和COG)。
其中X7R 材料是各国竞争最激烈的规格，也是市场需求、电子整机用量最大的品种之一，其制造原理是基于纳米级的钛酸钡陶瓷料(BaTiO3)改性。
日本厂家根据大容量(10μF以上)的需求，在D50为100纳米的湿法BaTiO3基础上添加稀土金属氧化物改性，制造成高可靠性的X7R陶瓷粉料，最终制作出10μF-100μF小尺寸(如0402、0201等)MLCC。
国内厂家则在D50为300-500纳米的BaTiO3基础上添加稀土金属氧化物改性制作X7R 陶瓷粉料，跟国外先进粉体技术还有一段差距。
MLCC—搜狗百科
MLCC—搜狗百科MLCC是片式多层陶瓷电容器英文缩写.(Multi-layer ceramic capacitors)一、瓷介的分类陶瓷电容一般是以其温度系数作为主要分类。
Class I - 一类陶瓷（超稳定）EIA称之为COG或NPO。
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，被称作具有温度补偿功能，适用于要求容值在温度变化范围内稳定和高Q值的线路以及各种谐振线路。
Class II/III - 二/三类陶瓷（稳定）EIA标称的X7R表示温度下限为-55℃；上限温度为+125℃的工作温度范围内，容量最大的变化为±15%，Z5U、Y5V分别表示工作温度10~+85℃和-30~+85℃；容量最大变化为+22~-56%和30~82%，同属于二类陶瓷。
优点是体积利用率高，即在外型尺寸相同时能提供更高的容值，适用于高容值和稳定性能要求不太高的线路。
二、瓷介代号陶瓷介质的代号是按其陶瓷材料的温度特性来命名的。
目前国际上通用美国EIA标准的叫法，用字母来表示。
常用的几种陶瓷材料的含义如下：Y5V：温度特性Y代表－25℃； 5代表＋85℃；温度系数V代表－80％～＋30％Z5U：温度特性Z代表＋10℃； 5代表＋85℃；温度系数U代表－56％～＋22％X7R：温度特性X代表－55℃； 7代表＋125℃温度系数R代表± 15％NP0：温度系数是30ppm/℃（-55℃～＋125℃）三、一般电性能1、介电常数不同介质的类别有不同的表现效果。
环境因素，包括温度、电压、频率和时间（老化），对不同介质的电容有不同的影响。
介质常数（K 值）越高，稳定性能、可靠性能和耐用性能便越差。
现代多层陶瓷电容器介质最常用有以下三类。
· COG或NPO（超稳定） K值10~100· X7R（稳定）K值2000~4000· Y5V或Z5U（一般用途）K值5000~250002、绝缘电阻（IR）即介质直流电阻，通常测量方法是以额定电压将电容充电一分钟，电容充电以后测量其漏电电流。
片式叠层陶瓷电容器MLCCPPT课件
企业在BME制造技术的垄断。同时，风华、宇阳
及三环这三家国内元器件企业也相继完成了BME
技术的改造和产业化，成为MLCC主流产品本地化
制造供应源。
.
6
MLCC的结构
Cu/Ag引出层，N. i热阻挡层，Sn可焊层
7
MLCC剖面的SEM
.
8
MLCC的分类-按温度特性分类
第Ⅰ类: 温度补偿型固定电容器，包括通 用型高频CG、CH电容器和温度补偿型 高频HG、LG、PH、RH、SH、TH、 UJ、SL电容器;
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美国电子工业协会对电容温度特性的 规定（ EIA RS-198D标准）
第一号 X
Y
Z
-55 -30 +10
第二号 2
4
5
6
7
+45 +65 +85 +105 +125
EI
A 第三号
E
F
P
R
T
U
V
±4.7 %
±7.5%
±10%
±15 %
+22- +22- +2233% 56% 82%
1～ 2为工作温度范围，3为容量变化率。如X7R表示为当 温度在-55℃～ +125℃时其容量变 化为15%
.
10
国标与EIA标准
如美国EIA标准的Y5V瓷料、Z5U瓷料 、 X7R瓷料电容器瓷料分别对应国标 GB/T5596-1996标准的2F4瓷料、2E4瓷 料、 ZX1瓷料，其Tc值分别对应： +22%～-82%、+22%～-56%、±15%， 这是目前在低频MLCC领域使用最为广 泛的三种低频温度特性类别电容器瓷料。
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
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：
陶瓷电容器(MLCC)设计注意事项
5.2.2 过度清洗时
1) 过度清洗可能会破坏MLCC的端电极的连接，导致电容器电性能不良。 2) 当用超声波清洗时，输入过高的超声波能量会对贴片电容器的本体与端
电极间的连接产生影响。为了避免这些，请注意以下事项：
功率: 20W/L max 频率: 40kHz max. 清洗时间: 5 分钟 max.
手工焊接方法
溫度 (℃) 功率 (W) 烙鐵直徑(mm) 300 max. 20 max. Φ3.0 max.
2)电烙铁与MLCC本体直接接触，极易导致MLCC开裂。勿使烙铁与端电极接触。
正确的手工烙铁焊接方法：通过烙铁加热焊锡丝，让焊锡丝熔融后将MLCC端 电极与焊盘焊接在一起。
注意事项(5)─清洗
[注意] 由于电介质损耗，当在电容器两端施加交流电压时，电容器产会产生自发热，特
别是在高频接近电容器的自谐振频率时会生极高的热量，以致损坏电容器自身贴 装制品。
所设计的电路应保证电容器表面温度包括自发热所引起的温度须低于电容器所 允许的最大工作温度。
1.2 工作电压
1) 端子间的工作电压必须低于额定电压。当在电容器上同时施加交流与直 流电压时其最大峰值电压必须低于额定电压；同样地当交流或脉冲尖峰 信号峰值须低于额定电压。
2) 即使在满足低于额定电压的条件下，若在电容上反复施加高频交流电压或 脉冲电压，电容器的信赖性也会因此被削减。
3) 减小输入电压的额定值将会大大降低失效率，因为失效率与电压的3次方成 比例， 即额定电压为UR的制品在工作电压为UW时其失效率按(UW/UR)3的比 例降低。
注意事项(2)---PCB Lay-Out设计
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。
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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MLCC国外发展史
早期的陶瓷电容器市场中，圆片陶瓷介质 电容器一直是主流产品；
20世纪六七十年代以后，MLCC产品逐渐 取代圆片陶瓷介质电容器产品成为市场主 流；(内电极技术、SMT)
20世纪九十年代至21世纪初，是MLCC行 业大发展的时期。（BME、小型、高容）
5
MLCC国内发展史（续）
10
国标与EIA标准
如美国EIA标准的Y5V瓷料、Z5U瓷料 、 X7R瓷料电容器瓷料分别对应国标 GB/T5596-1996标准的2F4瓷料、2E4瓷 料、 ZX1瓷料，其Tc值分别对应： +22%～-82%、+22%～-56%、±15%， 这是目前在低频MLCC领域使用最为广 泛的三种低频温度特性类别电容器瓷料。
第一号 X
Y
Z
-55 -30 +10
第二号 2
4
5
6
7
+45 +65 +85 +105 +125
EI
A 第三号
E
F
P
R
T
U
V
±4.7 %
±7.5 %
±10%
±15 %
+22- +22- +2233% 56% 82%
1～ 2为工作温度范围，3为容量变化率。如X7R表示为当 温度在-55℃～ +125℃时其容量变 化为15%
12Βιβλιοθήκη 13MLCC不同尺寸规格
尺寸规格 0402 0603 0805 1206 1808 2225
长×宽 0.04× 0.06× 0.08× 0.12× 0.18× 0.22× (英寸) 0.02 0.03 0.05 0.06 0.08 0.25
长×宽 1.0×0. 1.6×0. 2.00× 3.20× 4.50× 5.70×
(毫米)
50
80 1.25 1.60 2.00 6.30
14
MLCC的分类-按额定工作电压分类
MLCC产品额定工作电压很多，有3.9V、6.3V、 10V、16V、25V、50V、100V、200V、250V、 500V、630V、1kV、2kV、3kV、4kV、5kV等， 其中最常见的为50V。小于50V的多为高层数、 大容量产品，习惯上将100V以及100V以上产品 称为中高压MLCC产品，而630V以上的则被称 为高压MLCC产品。
2
MLCC简介（续）
它是电子信息产业最为核心的电子元件之一，除 具有一般瓷介电容器的优点外，还具有体积小、 容量大、机械强度高、耐湿性好、内感小、高频 特性好、可靠性高等一系列优点，并且可制成不 同容量温度系数、不同结构形式的片形、管形、 穿心形及高压的小型独石电容器。
各种类型独石电容器被作为外贴元件广泛地应用 于混合集成电路和其他小型化、可靠性要求高的 电子设备中。其技术质量水平的高低对于一个国 家的电子信息产业的制造水平有着重大的影响。
11
MLCC的分类-按尺寸分类
按MLCC的外形尺寸，一般可分为0201、 0402、0603、0805、1206、1210、1808、 1812、2225、3035等规格，前两位数表 示MLCC的长度，后两位表示MLCC的 宽度，单位为英寸，如0402规格，表示 长度为0.04英寸，宽度为0.02英寸。
20世纪90年代中后期，日资MLCC企业先后设立了 北京村田、上海京瓷、东莞太阳诱电等合资与独资 企业，以天津三星电机为代表的韩资企业也开始成 为一支新型力量。这一阶段，BME核心技术为基 础的低成本MLCC开始进入商业实用化阶段。
21世纪初，台湾MLCC全面普及BME技术。国巨、 华新、达方等台资企业全面崛起，彻底打破了日资 企业在BME制造技术的垄断。同时，风华、宇阳 及三环这三家国内元器件企业也相继完成了BME 技术的改造和产业化，成为MLCC主流产品本地化 制造供应源。
3
MLCC的市场及应用领域
MLCC以其在电性能、可靠性方面的卓越表现 替代了越来越多的铝电解电容器、钽电解电容 器、圆片瓷介电容器的市场，已在电容器市场 尽显霸主风采。
目前全世界MLCC的年销售量已达10000亿只 左右，国内需求量已经达到3000亿只。
广泛应用于家电、手机、电脑、军工、航天等 电子信息类领域 。
15
片式电容器(MLCC)
16
MLCC的制造工艺
17
陶瓷介质薄膜制作-配料
陶瓷介质薄膜制备方法应用最多的是流延 法。在流延前，需将陶瓷材料与黏合剂、 有机溶剂、分散剂等按一定比例混合在一 起，通过球磨等方式使之混合均匀，形成 具有一定流动性的陶瓷浆料，这个过程叫 配料。这是制造MLCC的第一步，也是极 为关键的一步。
6
MLCC的结构
Cu/Ag引出层，Ni热阻挡层，Sn可焊层
7
MLCC剖面的SEM
8
MLCC的分类-按温度特性分类
第Ⅰ类: 温度补偿型固定电容器，包括通 用型高频CG、CH电容器和温度补偿型 高频HG、LG、PH、RH、SH、TH、 UJ、SL电容器;
第Ⅱ类 :固定电容器，一般有X7R、X5R 以及Y5V、Z5U温度特性系列。
18
配料-瓷浆中各种组分的作用
陶瓷粉的常见种类 : 高频低介电常数陶瓷材料：NPO 低频中介电常数陶瓷材料：X7R 低频高介电常数陶瓷材料：Y5V
19
配料-瓷浆中各种组分的作用
黏合剂
黏合剂的作用: 增塑，改善粘度以方便流 延成型
黏合剂的种类：有溶剂型和水基型黏合 剂。由于溶剂型比水基型易于工艺控制， 目前国内外的MLCC厂家大部分使用溶 剂型黏合剂
片式叠层陶瓷电容器(MLCC)
1
MLCC简介
片式叠层陶瓷介质电容器（Multi-layers Ceramic Capacitor, 缩写为MLCC），俗 称独石电容器，是陶瓷电容器中的一个 重要部分。
MLCC结构类似于并联叠式的瓷介电容 器，其特点是将涂有金属电极的瓷介坯 体与电极同时烧结成一个整体，这种结 构称为独石结构，故有独石电容器之称。
X7R、X5R系列具有较高的介电常数，容量比Ⅰ类电容器高，具有较稳定的温度特性
Y5V类介质材料是所有电容器中介电常数最大的电容器，但其容量稳定性较差，对 温度、电压等条件较敏感，适用于要求大容量、温度变化不大的电路中
Z5U类介质材料，其温度特性介于X7R和Y5V之间
9
美国电子工业协会对电容温度特性 的规定（ EIA RS-198D标准）