片式叠层陶瓷电容器(MLCC)参考幻灯片共89页文档

•
实例：耦合、退耦电路
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-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
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
长短的电容。 • 最常见的RC定时电路为微分电路和积分电 路。
实例1：微分电路
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
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） • 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、 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）\ 聚噻吩（PTN） • 其他类（云母、云母纸、空气）
实例：整流滤波电路（方框图）
全波整流电容滤波电路
a u1 u1 u2 D4 D3 b D1 S + –
C
D2
uo
RL
2.名词解释-耦合、退耦：

F
G
H
J
A
B
C
32 3225 1210 D
E
F
G
42 4520 1808
A B
A
B
43
4532 1812
C D
E
F
52 5720 2208 A
A
55 5750 2220 B
C
L 0.4±0.02 0.6±0.03 0.6±0.05 1.0±0.05
1.0±0.10 1.0±0.15 1.6±0.10 1.6±0.15 1.6±0.2
1.00 max.
1.40 max.
1.60 max.
1.6±0.15
0.30
2.20 max.
2.0±0.2
2.5±0.2
1.6 max. 2.2 max.
0.15
2.0 max.
2.0±0.2
2.5 max. 2.5±0.2
0.30
2.8 max.
2.8±0.2
2.2 max.
0.15
2.0 max.
※温度系数取决于20°C和85°C两点的测定值。
⑤静电电容值允差
温 度 补 偿 类
高 介 电 常 数 类
代号 A∗ B C D G∗ J K
允差 ±0.05pF ±0.1pF ±0.25pF ±0.5pF
±2% ±5% ±10%
静电容量的适用范围 C<0.5pF
代号 J∗
C≤5pF
K
C<10pF
M
Z
∗ ：适用于CL系列
④公称静电电容值 代码 静电容量值 R50 0.5pF 1R0 1pF 101 100pF 103 10000pF 105 1μF 107 100μF

▪ 四，总结
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21
三，各类电容器陶瓷
▪ 1，非铁电电容器陶瓷
非铁电高介电容器陶瓷的品种繁多， 按照材料介电系数的温度系数α的大小，可 分为温度补偿电容器陶瓷及温度稳定电容 器陶瓷两类：
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22
（1）温度补偿电容器陶瓷（以金红石瓷和 钛酸钙陶瓷为例）
高频温度补偿电容器陶瓷的介电系数在650以下，介 电常数的温度系数较小，而且可以通过组成的调节，使介 电常数的温度系数灵活的变化。Q值高，高频带仍能使用， 且介电常数不随电压而变化。介电常数的温度系数为负值， 可以用来补偿回路中电感的正温度系数，使回路的谐振频 率保持稳定。一般温度补偿电容器陶瓷都具有一种特性， 其具体为：随着ξ提高，其温度系数由正值变为负值，且 其值逐渐变小，这种特性叫NPO特性。目前正在使用的， 具有NPO特性且介电常数最高的材料是（钛酸钕） Nd2Ti2O7-BaTiO3-Bi2O3-TiO2-PbO系材料。
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实际中电绝缘材料都不是完全的电介质，其电阻 不是无穷大的，在外电场的作用下，总有一些带电质 点会发生移动而引起漏导电流，这种漏导电流流经介 质时使介质发热而损耗了电能。这种因电导而引起的 介质损耗称为“漏导损耗”。同时一切介质在电场中 均会呈现出极化现象，除电子、离子弹性位移极化基 本上不消耗能量以外，其他缓慢极化，如松弛极化、 空间电荷极化等在极化缓慢建立的过程中都会因克服 阻力而引起能量的损耗，这种损耗一般称为“极化损 耗 ” 。极化损耗与外电场频率和工作温度密切相关， 一般在高温、高频时损耗较大。
要求日益迫切。固体电解电容器只能适用于直流场合，因此在
交流的情况下，陶瓷电容器则具有其特殊的重要性。陶瓷电容

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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。

1)照EIA三級分類,有五种通用的介質,COG(NPO),X7R, X5R, Z5U,Y5V Ⅰ类电容器瓷(COG)，它是順電材料 Ⅱ类电容器瓷(X7R、 X5R 、)，它是鉄電物質材料 Ⅲ类电容器瓷（ Y5V、Z5U ），它是鉄電物質材料
11
6.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：
2.容值、電壓、電量關係
當對電容進行充電時，兩個電極分別聚集了等量 的正負電荷，從而在兩極之間產生一個電壓，電壓與電 量的關係可以用如下公式表示：
Q=CV V表示電容兩極之間的電壓 Q表示電容兩極閒的電荷，單位是庫侖，1庫侖=6×1019個
電荷。 C是電容的容值，是一個常數。
1
3.电容的分类与符号
5
2.1 尺寸
根據EIA分法有13种通用的SIZE： 英制： 01005, 0201, 0402, 0603, 0805, 1206, 1210, 1805, 1808, 1812, 1825, 2220, 2225 公制： 0402, 0603, 1005, 1608, 2012, 3216, 3225, 4512, 4520, 4532, 4564, 5650, 5664
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。額定電壓压主要有6.3V、10V、16V、63V几种。 4.5 LC(Leakage Current)漏電流 4.6 ESR(Equivalent Series Resistance)等效串聯阻抗 4.7 RC(Ripple Current)紋波/濾波電流 常指微小的脈沖電流,表示其在電路中之耐沖擊性能。
質常數與溫度,容值與溫度的曲綫圖：

多层瓷介片式电容外形
（原创实用版）
目录
一、多层瓷介片式电容概述
二、多层瓷介片式电容的结构
三、多层瓷介片式电容的特点
四、多层瓷介片式电容的应用
正文
一、多层瓷介片式电容概述
多层瓷介片式电容，简称 MLCC（Multi-layer Ceramic Capacitor），是一种常见的电容器类型。

它具有体积小、比容大、寿命长、可靠性高等特点，广泛应用于各种电子设备中。

二、多层瓷介片式电容的结构
多层瓷介片式电容主要由陶瓷介质、金属内电极和金属外电极三大部分组成。

陶瓷介质是由多层陶瓷膜片错位叠合而成，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片。

金属内电极是印在陶瓷介质上的内电极，而金属外电极则是在芯片两端封上的金属层。

这种结构形成了一个类似独石的结构体，因此多层瓷介片式电容也被称为独石电容器。

三、多层瓷介片式电容的特点
1.体积小：由于多层瓷介片式电容采用陶瓷介质和薄膜技术，使其具有较小的体积，便于在电子设备中安装和使用。

2.比容大：多层瓷介片式电容具有较大的比容，能够在较小的体积内储存更多的电能。

3.寿命长：多层瓷介片式电容采用高温烧结的陶瓷介质，使其在长时
间的使用过程中不易损坏，具有较长的使用寿命。

4.可靠性高：多层瓷介片式电容具有较高的可靠性，能够在各种环境条件下稳定工作，保证电子设备的正常运行。

5.适合表面安装：多层瓷介片式电容的体积小、重量轻，适合在电子设备表面进行安装，便于生产和维护。

四、多层瓷介片式电容的应用
多层瓷介片式电容广泛应用于各种电子设备中，如手机、电脑、家电、通信设备等。

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;
9
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。

容量计算公式：
C：容量值；
片式电容器的结构图
N：并联的电容器个数，相当于叠层介质的层数；
K：介质的介点常数，与介质的本身特性相关
d：平行板电容器两极板的间距，相当于介质厚度；
s：平行板电容器两极板的正对面积，相当于两层电极的正对面积；
因此, 凡是影响X、d、s、K的因数均能影响电容的容量值 .
电容器的作用
2、外因
主要包括在焊接和焊接后的操作过程中出现的热应力和机械应力。
MLCC的失效分析
分析手段：在失效的MLCC进行剖面分析、难点：需要剪板分析，直拆会加损 失效现象：失效的大部分样品经过DPA分析显示端电极呈现约45℃裂纹（图1） 典型特征：受力最大的部位呈现45℃裂纹（图2）
图1：MLCC弯曲开裂
1 滤波 2 耦合 3 隔直 4 交流取样 5 时间常数设定 6 IC工作频率调整
电容滤波电路 IC工作频率调整
MLCC的温度特性
不同材质电容Biblioteka 电容量以及介质损耗随温度变化的曲线
MLCC属于陶瓷电容器，常见的可分为以下几类： （1） I类电容器，线性温度特性，热稳定性
COG电容器（超稳定级）：温度特性平稳、容值小、价值高 （2）II类电容器，非线性温度特性
BENGDING示意图
BENDGING实物图
目录 1 、 MLCC的介绍 2 、 MLCC的失效分析 3 、 MLCC的改善措施 4 、 结论
1、 MLCC材质选择
七
2、 MLCC尺寸选择
大
3、 优化MLCC安装方式
改
善
4、 改进PCB板设计
措 施
5、 改进贴装工艺
6、 优化焊接工艺
7、 改进检验方式

关键词：储能，关键技术，陶瓷电容器
1
;

引言
迫于石油资源与环保等方面的压力，近年各国都 在大力发展电动汽车，而电动汽车的技术核心就是动 力电池。作为电动汽车的动力电池，目前主要有锂电 池、镍氢电池、燃料电池和超级电容器。电动汽车对 电池的比功率密度、比能量密度、充放电时间、循环 寿命、价格以及安全性等方面都有较高的要求，但是 上述电池都有其自身的局限性。
点阵，每个Ba离子被与其相邻的12个O离子包围，钛离子则进入氧 八面体的空隙中，也可以看成大离子A〔ABO3〕位于角上，B离子位 于体心，O离子位于面心〔图3）。
图5.钛酸钡的钙钛矿结构
;

在钛酸钡结构中，由于Ba离子的半径较大，这使由Ba离子和 O离子组成的面心立方结构的晶胞尺寸变大，这也导致了体心的 Ti离子在氧八面体空隙中易于偏离体心位置，形成电偶极子。另 外，小离子半径的Ti离子也使得这个面心立方结构具有一定的松 散性。
;
2.2晶界层理论[2]
晶界层电容器〔GBLC)是由高介电常数的晶粒相和高介电强度 的晶界相组成的“芯-壳〞构造，如图3所示

图3.理想钛酸钡“芯-壳〞构造
;
内部的晶粒呈半导体性，外部晶界具有绝缘性质，两个晶粒和其 间的绝缘境界相当于一个小电容，于是整个结构可以看成许多个 小电容并联和串联(图2)，使得整个晶界层电容器具有很高的介电 常数。
1.增大电容〔C）
2.提高击穿电压 （V)
;
2.陶瓷储能电容器极化机制
目前对于陶瓷储能电器的极化机制，主要存在空间电荷极化 假说和晶界层理论假说。 2.1空间电荷极化
空间电荷极化一般存在不均匀的介质中，由于外加电场， 引起正负离子发生相对运动，介质内部个点离子浓度发生变化 产生电偶极子。聚集在电极附近的电荷就是空间电荷(图1）。

分层 分散性干燥性不良
压力、时间）、巴块重新压合、完
善配方工艺改善瓷膜透气性
层数 容量 吸着板真空压力感应器设 实际真空值与设定报警真空值设定
不符 厚度 定不当 、有误动作
要相当、途中由手动转换到自动或
手动操作增减时要避免有误动作
薄带 移位 平刀速度快
丝或 分层 间隙不合理
碎削
未切断
检查平刀速度，防止过快产生两次 切割形成碎削和薄带丝；检查平刀 与吸着板的间隙是否太大 ；检查
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• （8）不错位 a.对真空压力感应器设定，如果实际真空压力和检出压力差别较大，一 部分没有检出。 b.检查是否有误动作情况 ：(1).在吸着板上面由薄带时，单动操作，途 中转换到自动是否有误；(2).在手动操作增减时是否有误动作。
26
四、注意事项
• 在叠层工序，我们除了要了解各材料的性能、合理运用工艺参数外还 要认真摸索机台的性能与特点、认真做好各个操作环节，同时我们要 注意以下几点要求：
7
叠层工艺参数的作用与设置
• ⑶承载板预热时间与特殊参数的设置其作用都是减少发生首层与底部移 位的机率（预热可以减小第一层介质与下保护盖的温差 ）；
材料膜片粘性 产品叠层数 预热时间 备注
较强
高
长
特殊参数是根据所叠
较强
低
短
层数的高低分段设置
较弱
高
长
对确保对位精度有较 大作用
8
叠层工艺参数的作用与设置
三、叠层工序的不良现象的原因与处理办法
• 1、叠层工序的质量现象一般有巴块起泡、对位精度不良（移位）、层数不 符、出现薄带丝或碎削、剥离不良、巴块表面压痕、巴块有折角的现象,其 中叠层的对位精度是我们最值得讨论的问题。

Ceramic powders, which formulation and crystal phase fitted the
2
EYANG TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO ., ,LTD
demand of designing, are carefully mixed with solvent and binder, and then finely milled as slurry. The very thin green sheets can be obtained by casting or spraying the slurry. After this, electrode is printed on the sheets which then be stacked, pressed and cut into chips. The green chip is co-fired at temperatures between 1000 and 1400℃ to become a monolithic block. The final product can be formed by metalizing the termination of the compact ceramic chip.
包装代码 Packaging Code
T：纸带包装（7 英寸胶盘） T: Paper tape reel 180mm (7inch)
H：纸带规格（7 英寸胶盘） H: Paper tape reel 180mm (7 inch)
P：胶带规格（7 英寸胶盘） P: Plastic tape reel 180mm (7 inch)
C：塑料盒散包装
C: Bulk cassette

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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%
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
.
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 剂型轧膜法
流延法
.
28
流延机
.
29
介质厚度方面进展

病或寄生虫等所致的缺铁性贫血，以及孕畜、 哺乳仔猪的缺铁性贫血。
右旋糖酐铁：注射液适用于重症缺铁性贫血
或不宜内服铁剂的缺铁性贫血。常用于仔猪缺 铁性贫血。
第四节 体液补充药与电解 质、酸碱平衡调节药
1.水和电解质平衡药 （补失、纠乱、调节） 氯化钠①治低血钠②前胃迟缓，马肠阻塞③盐类泻剂 氯化钾①K+摄入不足/排K+过量所致低血钾症 ②强心苷中毒的释放
MLCC培训教材
电容基本概念与主要参数
◆ 1、电容(capacitor)是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成 的元件。两片金属称为的极板，中间的物质叫做介质。
◆ 2、电容特性：电容可以存贮电荷、电容两端电压不能突变； ◆ 3、根据介质的不同, 电容的种类很多, 如陶瓷电容, 钽电解电容, 铝
1206
10.0%
其他
0.0%
1997年 1998年 1999年 2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年
MLCC发展趋势2－多层化（高容量）
MLCC发展趋势2－多层化（高容量）
L a y e r t h i c k n es s m )( Layer nubm er
• 【毒性】 安全范围较窄，特别洋地黄易致蓄积中
毒。强心苷的毒性反应可归纳为三方面：
1.胃肠道反应：……。 2.中枢神经系统反应：……。 3.心脏反应：强心苷中毒的危险症状。
• 【中毒的解救】
1. 钾盐 ；
2. 阿托品；
3. 依地酸二钠； 4. 苯妥英钠。
• 【临床应用】
主要用于慢性心功能不全，也用于某些心律失常。 如马、犬有心力衰竭的心房颤动或心房搏动。

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