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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。
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。
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。
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。
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：下图-(片式多层陶瓷电容器，独石电容，片式电容，贴片电容) MLCC实物结构图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。
MLCC 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标准化和通用化。
•其应用逐步由消费类设备向投资类设备渗透和发展。
移动通信设备更是大量采用片式元件。
(片式多层陶瓷电容器，独石电容，片式电容，贴片电容) MLCC具有容量大，体积小，容易片式化等特点，•是当今通讯器材、计算机板卡及家电遥控器及中使用最多的元件之一。
随着SMT的迅速发展，其用量越来越大，仅每部流动电话中的用量就达200个之多。
因此，片式多层瓷介电容器(片式电容)MLCC 2002年全球量达4000亿只，最小尺寸为•0402 ，甚至0201。
随着世界电子信息产业的迅速发展，MLCC的发展方向呈现多元化：1.为了适应便携式通信工具的需求，片式多层电容器也正在向低压大容量、超小超薄的方向发展。
2.为了适应某些电子整机和电子设备向大功率高耐压的方向发展（军用通信设备居多），•高耐压大电流、大功率、超高Q值低ESR型的中高压片式电容器也是目前的一个重要的发展方向。
3.为了适应线路高度集成化的要求，多功能复合片式电容器（LTCC）正成为技术研究热点。
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（如村田muRata）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。
2.叠层印刷技术(多层介质薄膜叠层印刷)如何在0805、0603、0402等小尺寸基础上制造更高电容值的MLCC一直是MLCC业界的重要课题之一，近几年随着材料、工艺和设备水平的不断改进提高，日本公司已在2μm的薄膜介质上叠1000层工艺实践，生产出单层介质厚度为1μm的100μFMLCC，它具有比片式钽电容器更低的ESR值，工作温度更宽(-55℃-125℃)。
代表国内MLCC制作最高水平的风华高科公司能够完成流延成3μm厚的薄膜介质，烧结成瓷后2μm厚介质的MLCC，与国外先进的叠层印刷技术还有一定差距。
当然除了具备可以用于多层介质薄膜叠层印刷的粉料之外，设备的自动化程度、精度还有待提高。
3.共烧技术(陶瓷粉料和金属电极共烧)MLCC元件结构很简单，由陶瓷介质、内电极金属层和外电极三层金属层构成。
MLCC 是由多层陶瓷介质印刷内电极浆料，叠合共烧而成。
为此，不可避免地要解决不同收缩率的陶瓷介质和内电极金属如何在高温烧成后不会分层、开裂，即陶瓷粉料和金属电极共烧问题。
共烧技术就是解决这一难题的关键技术，掌握好的共烧技术可以生产出更薄介质(2μm以下)、更高层数(1000层以上)的MLCC。
当前日本公司在MLCC烧结专用设备技术方面领先于其它各国，不仅有各式氮气氛窑炉(钟罩炉和隧道炉)，而且在设备自动化、精度方面有明显的优势。
片式多层陶瓷电容器，独石电容，片式电容，贴片电容) MLCC的优点：1.由于使用多层介质叠加的结构，高频时电感非常低，具有非常低的等效串联电阻，因此可以使用在高频和甚高频电路滤波无对手.2.无极性，可以使用在存在非常高的纹波电路或交流电路.3.使用在低阻抗电路不需要大幅度降额.4.击穿时不燃烧爆炸，安全性高.随着表面贴装技术(SMT)及便携式电子产品迅猛发展，近年来开发出各种尺寸小、性能好的贴片式元器件(SMD)，贴片式多层陶瓷电容器(MLCC)就是十分出色的贴片式元件之一。
由于它有极好的性能、多种不同的品种、规格齐全、尺寸小、价格便宜，并且有可能取代铝电解电容器及钽电解电容器等特点，得到极其广泛的应用。
目前，全球生产MLCC最大的厂商是日本的村田muRata公司。
MLCC的主要特点：1.等效串联电阻(ESR)小，阻抗(Z)低上图是在额定电压和电容量相同的情况下，钽电解电容器与Y5V(III类)MLCC在不同频率下的ESR的比较：在0.1～10MHz范围内，MLCC的ESR要比钽电解电容器小几十倍。
上图是4.7μF的MLCC，47μF的铝电解电容器及10μF的钽电解电容器在不同频率时的阻抗(Z)比较。
从图中可以看出在0.1～10MHz范围内，4.7μF的MLCC远比10倍容量的铝电解电容器及2倍以上容量的钽电解电容器阻抗要小得多。
因此，在高频工作条件下，它有可能取代尺寸大或价格高的铝电解电容器或钽电解电容器，并有更好的性能。
2.额定纹波电流大电容器的一个重要功能是用做平滑滤波器，因此额定纹波电流大小是一个重要性能指标。
在设计滤波电路中，电容器的额定纹波电流要大于电路的最大纹波电流。
由于MLCC 的ESR小，因此它的额定纹波电流大。
这里举一个实例来说明。
1500μF/25V的铝电解电容器的额定纹波电流(100kHz、105℃)为1.95A，而THC系列15μF/25V的MLCC的额定纹波电流是2A(电容量要差100倍)。
这是因为MLCC在100kHz时的ESR小于0.01Ω，大电流的充、放电不会使电容器因过热而损坏。
3.品种、规格齐全MLCC的品种、规格齐全。
有耐高压系列(500～5000V)、EMI滤波系列、低阻抗系列、有高精度调谐系列(RF频段)及多个电容器阵列，适合各方面应用。
4.尺寸小(耐压10V)MLCC中0402尺寸的电容器的容量可达0.047μF(X5R)、0.1μF(Y5V)，0603尺寸的可达1μF(Y5V)，0805尺寸的可达2.2μF(Y5V)。
这对便携产品节省空间具有很大意义，而且10V的耐压也很适合便携应用。
5.无极性由于无极性，其装配更为方便。
1. 容量与误差：实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围。
一般使用的容量误差有：J 级±5%，K级±10%，M级±20%。
精密电容器的允许误差较小，而电解电容器的误差较大，它们采用不同的误差等级。
常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。
用字母表示：D级—±0.5%；F级—±1%；G级—±2%；J级—±5%；K级—±10%；M级—±20%。
2. 额定工作电压：电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作，所承受的最大直流电压，又称耐压。
对于结构、介质、容量相同的器件，耐压越高，体积越大。
3. 温度系数：在一定温度范围内，温度每变化1℃，电容量的相对变化值。
温度系数越小越好。
4. 绝缘电阻：用来表明漏电大小的。
一般小容量的电容，绝缘电阻很大，在几百兆欧姆或几千兆欧姆。
电解电容的绝缘电阻一般较小。
相对而言，绝缘电阻越大越好，漏电也小。
5. 损耗：在电场的作用下，电容器在单位时间内发热而消耗的能量。
这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗，通常用损耗角正切值来表示。
6. 频率特性：电容器的电参数随电场频率而变化的性质。
在高频条件下工作的电容器，由于介电常数在高频时比低频时小，电容量也相应减小。
损耗也随频率的升高而增加。
另外，在高频工作时，电容器的分布参数，如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等，都会影响电容器的性能。
所有这些，使得电容器的使用频率受到限制。
不同材质电容器，最高使用频率不同。
COG(NPO)材质特性温度频率稳定性最好，X7R次之，Y5V(Z5U)最差。
A.电容量电容器的基本特性是能够储存电荷(Q)，而Q值与电容量(C)和外加电压(V)成正比。
Q = CV因此充电电流被定义为：= dQ/dt = CdV/dt当外加在电容器上的电压为1伏特，充电电流为1安培，充电时间为1秒时，我们将电容量定义为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，在实际使用中很难达到，因此通常采用的是法拉的分数，即：皮法(pF) = 10-12F纳法(nF) = 10-9F微法(mF)= 10-6FB.电容量影响因素对于任何给定的电压，单层电容器的电容量正比于器件的几何尺寸和介电常数：C = KA/f(t)K = 介电常数A = 电极面积t = 介质层厚度f = 换算因子在英制单位体系中，f = 4.452，尺寸A和t的单位用英寸，电容量用皮法表示。
