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Ceramic Capacitors 陶瓷电容器

Ceramic Capacitors 陶瓷电容器
Ceramic Capacitors 陶瓷电容器

Ceramic Capacitors

The ceramic dielectrics are made of a variety of titanates, zirconates, and

oxides (and many other things as

well). Common ingredients

include titanium dioxide, barium

titanate, and strontium

titanate. The exact formulas for

the various ceramics differ from

one manufacturer to

another. The EIA classifies the

ceramics into four classes (1-4),

and into types within those

classes. The lower the class

number, the better the overall

characteristics, but the larger the

size for a given

capacitance. Types within each

class define recommended

temperature range, temperature

drift, and tolerance on the expected temperature drift. Other parameters are less well defined. However, the EIA does provide guidelines as to how they will be measured. These include insulation resistance, dissipation factor, quality factor, voltage dependence, and a host of environmental tests, such as thermal shock, moisture resistance, and flammability. Generalizations about critical parameters can usually be made about the various types with good reliability, even when not stated. In some cases however, you will have to look to the manufacturer for data.

Class 1

Class 1 ceramics include C0G (often called NP0), and temperature compensating capacitors. They are based titanium dioxide but can have low levels of barium titanate, calcium titanate, and other things added to increase the dielectric constant, or to get a desired temperature slope. C0G capacitors have many of the advantages of film capacitors plus very low temperature drift (limited to ±30 ppm/C over 25-85C), including very low aging, voltage coefficient, frequency coefficient, leakage, and dissipation factor. C0G capacitors are used into the GHz range. Dielectric absorption is typically "low" but not usually specified. It is reported to be relatively variable from part to part and lot to lot. Also, manufacturers give conflicting numbers.

About the only problem with C0G capacitors is size. Although the dielectric

constants of Class 1 ceramics are higher than for plastics films, the voltage breakdown is lower. At values of about 0.01 μF and below, this is not a great problem because packaging is usually the dominant factor in size, but above 0.01 uF, C0G caps get rather large. Except for special multi-chip packages, 0.047 uF is about the largest through-hole you will see and 0.027 uF is about the largest chip SMD. Multi-chip SMD parts go much higher however. Companies that advertise large multi-chip ceramic capacitors include:

https://www.wendangku.net/doc/704582852.html,/

https://www.wendangku.net/doc/704582852.html,

https://www.wendangku.net/doc/704582852.html,/

For reasonable sizes, the cost difference between C0G and lesser ceramic capacitors is small. For most analog applications, use C0G capacitors whether you think you need them or not. The behavior of lower-grade ceramic capacitors can be so strange that you never know when some parameter idiosyncrasy will sneak up and bite you.

Temperature compensating capacitors are available in the range of at least P1000 through N5600 (+1000 ppm/C through -5600 ppm/C). Tolerance on the temperature slope can vary from 30 ppm/°C for the lower slopes (N30 through N220) up to 1000 ppm/°C for N5600, however. Above N4200, their properties start to look more like Class 2 than Class 1. Both dissipation factor (DF) and dielectric constant (K) go up as the temperature slope of Class 1 ceramics goes more negative, thanks to the additives. Because of this, manufacturers seeking a specific compromise among DF, temperature drift, and size will sometimes use temperature compensating dielectrics when no temperature compensation is desired. For example, use a N1000 where C0G would be preferred, but size does not allow. They may also brew up proprietary dielectrics that don't exactly fit any of the EIA styles. Pseudo C0Gs are available, if rarely, with rated temperature drifts as low as +-10 ppm.

Table 1 shows EIA codes for Class 1 ceramic capacitors and specifies temperature range and capacitance drift tolerance over that range.

Table 1 EIA Codes For Temperature Slope of Class 1 Ceramic Capacitors.

So, for example, the ever popular C0G has a temperature drift of 0.0±30 ppm/C (+25C to +85C) and P3K has a temperature drift of -1500 ±250 ppm/C. Tolerance only applies from +25C to +85C. From +25C to -55C the "-" figure is 1.25-4 times higher depending on the "Significant Figure". For example, C0G is ±30 ppm/C from 25C through 85C, but +30/-75 from 25 to -55C. Don't expect to see all possible combinations. Who would want a C0N for example? The EIA has a "preferred" list of some 200 parts, but only about two dozen are commonly available.

Industry commonly uses an "N/P" designation system that is obsolete, but is more intuitive, and more reflective of what is actually in production. The "N" is used for capacitors with a negative temperature coefficient, and a "P" for those with a positive coefficient. Manufacturers usually use both in their catalogs, while distributors' catalogs often use only the N/P codes. Purists righteously disdain the use of NP0 (an older industry designation) when referring to C0G (an EIA specification) capacitors, however.

Table 2 Some Commonly Available Class 1 Capacitors With Both EIA and Industry Codes.

Class 2, 3, and 4.

Class 2 and higher ceramics are typically based mostly on barium titanate (Ba2 TiO3), although other materials are apparently coming into use. They have problems not seen in Class 1 and film capacitors, including very poor temperature drift, high voltage-coefficient-of-capacitance and, high voltage-coefficient-of-dissipation factor (all of these are different for AC and DC), high frequency-coefficient-of-capacitance and a significant aging rate. The higher K material, > X7R were once considered to be too unreliable to be used in critical applications, but quality is much better today. These capacitors age because the crystal structure they have when they are made slowly changes to another, lower K form, over time. The crystal structure can be be changed back by heating for several hours at 125C to 150C, after which the aging starts all over again.

Applied voltage affects some properties so much that these capacitors are normally characterized at no more than 1 volt AC or DC. Because these affects are all more dependent on applied voltage vs. maximum voltage (volts per thickness in other words) than on the absolute voltage, you can try using the highest voltage part possible, size permitting. The table below shows what happens to capacitance when DC voltage is applied to various ceramics. Capacitance vs. AC voltage, and D. F. vs. both DC and AC voltage go through more-or-less similar contortions. The numbers are approximate at best. They will vary considerably with the actual rated voltage, and with manufacturer.

These capacitors don′t have the good high frequency characteristics of Class 1 ceramics, they all show a drop in capacitance and a rise in dissipation factor as they go above 1 MHz. However, some high-voltage/high current RF capacitors are made of the better Class 2 ceramics, for use in the 1-40 MHz range. High-K ceramic capacitors can show significant piezoelectric effects; if you tap them they will produce a voltage spike. This is caused by the barium titanate, the main material in high K ceramics. The higher the K, the stronger this affect. This can cause problems with circuitry dealing with low-level signals, making them vulnerable to mechanical shock. This is another reason to use Class 1 ceramics when designing analog circuitry. Class 2, and higher, ceramics do have an advantage in size, however. In fact, high-K ceramics can compete with electrolytic capacitors in many applications where low ESR is more important than bulk capacitance.

Table 3 shows EIA codes for non-temperature-stable ceramic capacitors and specifies temperature range and capacitance drift tolerance over that range.

Table 3 EIA Codes For Non-Temperature-Stable Ceramic Capacitors (Class 2 and Higher)

So, for example, an X7R would be usable from -55 through +125C and should change no more than 15% from its 25C value. One note, however; Class 2 and higher capacitors are affected by voltage and the above drift limits hold only at low applied voltage. Don't expect to find all possible combinations; X7R, Z5U, and Y5V are the most common although other types are also seen.

Why use them if their electrical properties are inferior to C0G? Size and cost. You will rarely see C0G larger than 0.047 uF (at least as a standard product), but Z5U can be found as large as 22 uF, even in SMD. Poor as it is by C0G standards, a 22 uF Z5U can compete with the equivalent electrolytic in many high-frequency applications with a much lower ESR. As switching power supplies go ever higher in frequency, large ceramic capacitors look more and more attractive compared to higher ESR electrolytics, and some manufacturers make parts, both SMD and leaded, aimed directly at that market . On the other hand, advances in film production have allowed large low-voltage film capacitors to compete with ceramics in some applications. Some manufactures offer films as ceramic substitutes without even mentioning the dielectric, although it is almost certainly polyester.

As a rule of thumb, Class 1 ceramics (like C0G) can be used in many common analog electronics applications. Exceptions would be sample-and-hold circuits and integrators, where mediocre dielectric absorption may be a problem.

Class 2 ceramics (like X7R) are best suited for coupling (DC blocking) and power supply bypassing. X7Rs can be used in some linear applications with care where performance and stability are of no great concern. It would probably be best to use the highest voltage rating practical to minimize leakage, which can vary a lot from part to part. Class 3 capacitors should be used only for DC blocking and P.S. bypassing, and even then, change in capacitance due to aging, temperature coefficient, and voltage coefficient must be taken into account. For the best characteristics from Class 2 and 3 ceramics, use the lowest K material that you can, and use them at a low percentage of rated voltage.

Class 4 are the barrier-layer or reduced-titanate ceramics. They may not have quite disappeared, but close to it. These ceramics have low breakdown voltage, high

leakage and all-around terrible electrical properties. High Ks made them useful at one time but modern multilayer ceramics have largely made them obsolete. Multilayer Ceramic Capacitors

The construction of ceramic capacitors have changed dramatically over the last few decades. At one time, a common form was that of a single-layer ceramic disk. A metal layer was screened and fired on each side, and wires soldered on. This was fine for making 1000 volt/0.01 uF capacitors, but with the decline of the vacuum tube, demand for such parts has likewise declined. There is still a place for them, but not inside a cell phone or laptop computer. Today's electronics requires ever more capacitance in a smaller volume. The way to get it is with the "multilayer ceramic capacitor" (MLCC). MLCCs are made by screening many very thin alternating layers of unfired ceramic and silver-palladium alloy electrodes, and firing the result to make a finished capacitor. The dielectric layers may be >30 microns to

<5 microns.

SMD ceramics are made in

astonishing numbers, 100 billion/year is

one number I have seen.

The end electrodes are usually tin-lead over

nickel, but other systems are occasionally used, such

as silver-palladium over nickel or gold over

nickel. Silver-palladium is used where the parts are

glued with silver-epoxy instead of being soldered

(rare). Silver-palladium is almost impossible to solder.

The internal electrodes are usually silver-palladium, but other metals are also used; nickel electrodes may to be the wave of the future with the metal′s lower

resistance and lower cost. The cost of palladium has

been increasing dramatically. At least one

manufacturer, Taiyo Yuden, has MLCCs with nickel

electrodes already on the market, with other major

vendors (Murata, Vishay, Kemet) expected to follow

shortly. Nickel-electrode MLCCs are an unknown

quantity as regards to reliability however, and

customers can be expected to be suspicious until they have proven themselves. Some manufacturors are trying to reduce costs by reducing the ratio of palladium to silver (silver being the cheaper of the two metals).

The thinner the ceramic, the better. If you halve the thickness, the

capacitance-per-volume (volumetric efficiency)

quadruples. The limiting factor is voltage

breakdown. However, thinner also means more

difficult to make reliably. At present, manufacturers

are making MLCCs with up to 100-1000 ceramic layers

with a thickness that may approach as little as 1 micron

depending on voltage rating. MLCCs with more and

thinner layers are promised, the goal being to make the

layers so thin they are no thicker than needed for the

system supply voltage. This may have happened by the time you read this. MLCCs are available as leaded devices, both as disks and as chip capacitors with leads, but SMD is where the real action is.

Because of ceramic capacitor′s wide range of uses, ceramics (mainly SMD) have diverged into a number of special types. They include:

?Low ESR. This can be done in a number of ways. Some are wider than they are long; some use nickel electrodes.

?Low height, for use in things like smart cards, or to go under a RAM IC for power supply bypassing.

?High temperature operation, to at least 200C in NP0 and X7R.

?High voltage, to at least 10 kV in SMD.

?Multiple chip assemblies with lead frames.

? A number of end electrodes metals, both for soldering and gluing (conductive epoxy).

? A variety of special sizes and shapes for applications like very high current RF, or microwave use.

And not to be forgotten: ROHS (pronounced "rose"

瓷片电容器简介

瓷片电容器简介 一电容器的分类 电容器(Electric capacity),是由两个金属极,中间夹有绝缘材料(绝缘介质)构成。 由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同: 按照结构可分为:固定电容器、可变电容器、微调电容器。 按照材质可分为:电解电容器、薄膜电容器、陶瓷电容器、云母电容器、纸介电容器等等。按照极性分为:有极性电容器和无极性电容器。我们最常见到的就是铝电解电容器和瓷片电容器。 二电容器的作用 电容器在电路中具有隔断直流电,通过交流电的作用,因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。 三电容器的符号 电容器的基本单位是法(F),由于电容F的容量非常大,所以我们看到的一般都是微法(UF)、纳法(NF)、皮法(PF),而不是法(F)的单位,他们之间的具体换算如下: 1F=1000000UF 1UF=1000NF=1000000PF 四瓷片电容器 上面讲到市场常见的一般有铝电解电容器和瓷片电容器,下面主要介绍下瓷片电容器. 瓷片电容器主要性能参数表现在:使用温度范围、等级、工作电压、电气性能。 1-1使用温度范围:指能使电容器持续使用而无不良效应发生之周围温度范围而言。 1-2等级:指基于某条件下之变化,对电容器性能之保证程度区分而言。 1-3工作电压:指规定之温度范围条件内能持续加于电容器而不产生任何异常现象之最高电压。 1-4电气性能:电容器电气性能之种类依赖温度特性、使用温度范围、工作电压、公称静电容量及静电容量许差而分。 2-1 第1类(温度补偿用)之特性 是以静电容量温度系数之公称值及此公称值之容许差来标识。 文字记号公称值 ×10-6/℃文字记号公称值 ×10-6/℃ A +100 U -750 B +30 V -100 C ±0 W -1500 H -30 X -2200 L -80 Y -3300 P -150 Z -4700 R -220 S -330 SL +350—-100 T -470 YN -500—-5000 表—1 静电容量温度系数之公称值

陶瓷电容及其介质

贴片电容贴片电容(单片陶瓷电容器)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。NPO、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。所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。 一NPO电容器 NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。 NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。在温度从-55℃到125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%。NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。下表给出了NPO电容器可选取的容量范围。 封装DC=50V DC=100V 0805 0.5---1000pF 0.5---820pF 1206 0.5---1200pF 0.5---1800pF 1210 560---5600pF 560---2700pF 2225 1000pF---0.033μF 1000pF---0.018μF NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容。 二X7R电容器 X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55℃到125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时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是不同的,它也随时间的变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%。 X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。下表给出了X7R电容器可选取的容量范围。 封装DC=50V DC=100V 0805 330pF---0.056μF 330pF---0.012μF 1206 1000pF---0.15μF 1000pF---0.047μF 1210 1000pF---0.22μF 1000pF---0.1μF 2225 0.01μF---1μF 0.01μF---0.56μF 三Z5U电容器 Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器。这里首先需要考虑的是使用温度范围,对于Z5U 电容器主要的是它的小尺寸和低成本。对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下 Z5U电容器有最大的电容量。但它的电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率最大可达每10年下降5%。

陶瓷电容器简介及使用注意事项

陶瓷电容器简介及使用注意事项 1.分类 1类多层瓷介电容器,温度稳定性好,材料C0G或NP0(注意C0G里面的0是代表零,NP0里面的0也是代表零,不是英文字母O),随温度变化是0,偏差是±30ppm/℃、±0.3%或±0.05pF,这类电容量较小,耐压较低,主要用于滤波器线路的谐振回路中,但其中损耗小,绝缘电阻较高,制造误差J=±5% G=±2% F=±1%,执行标准:GB/T20141-2007 2类多层瓷介电容器,温度稳定性差,但容量大、耐压高, 例如:X7R 在-55℃~到+125℃内温度偏移±15%,X5R在-55℃~到+85℃内温度偏移也是±15%,Y5V在-30℃~到+85℃内温度偏移+22%~-82%,Z5U在+10℃~+85℃内温度偏移+22%~-56%,生产误差:K=±10%、M=±20%。 注意:生产电容器时产生的误差与温度偏差是不同的概念。 2类多层瓷介电容器主要用于旁路、滤波、低频耦合电路或对损耗和电容量稳定性要求不高的电路中,执行标准:GB/T20142-2007 2.在使用贴片电容器的PCB设计中,用于波峰焊的焊盘尺寸与用于回流焊的 焊盘尺寸不同,因为焊料的量的大小会影响零件的机械应力,从而导致电容器破碎或开裂。 3.在PCB设计时巧用适当多的阻焊层将2个或以上电容器焊盘隔开。 4.在靠近分板线附近,电容器要平行排列,即长边与分板线平行,减少分板 时的裂缝。 5.自动贴片机装配SMD时,适当的部位支撑PCB是完全必要的,单面板时和 双面板时支撑都要考虑两面SMD的裂缝。

6.在波峰焊工艺中,粘着胶的选用和点胶位置及份量直接影响SMD焊接后的 性能稳定性,胶的份量以不能接触PCB中焊盘为准。 7.焊接中使用助焊剂: 7.1如果助焊剂中有卤化物多或使用了高酸性的助焊剂,那么焊接后过多 的残留物会腐蚀电容器端头电极或降解电容器表面的绝缘。 7.2回流焊中如果使用了过多的助焊剂,助焊剂大量的雾气会射到电容器 上,可能影响电容器的可焊性。 7.3水溶助焊剂的残留物容易吸收空气中的水,在高湿条件下电容器表面 的残留物会导致电容器绝缘性能下降,并影响电容器的可靠性,所以,当选用了水溶性助焊剂时,要特别注意清洗方法和所使用的机器的清洗力。 7.4处理贴好电容器的板时,过程中温差不能超过100℃,否则会引起裂缝。 8. 焊料的使用量为电容器厚度的1/2或1/3. 9. 使用烙铁焊接时,烙铁头的顶尖直径最大为1.0mm,烙铁头尖顶不能直接 碰到电容器上,要接触在线路板上,加锡在线路板与电容器之间。 10. 在搬运和生产过程中,电容器包装箱应避免激烈碰撞,从0.5米或以上 高度落下的单个电容器可能会产生电容器瓷体破损或微裂,应不能在使用。 11. 储存条件: 温度范围:-10℃~+40℃ 湿度范围:小于70%(相对湿度) 存储期:半年 如果超过了6个月(从电容器发货之日算起),在使用电容器之前要对其进行可焊性检验,同时高介电常数的电容器的容量也会随时间的推移

陶瓷电容器的特性及选用

陶瓷电容器的特性及选用 陶瓷电容器是目前电子设备中使用最广泛的一种电容器,占整个电容器使用数量的50%左右,但由于许多人对其特性了解不足导致在使用上缺乏应有的重视。为达到部品使用的规范化和标准化要求,下面对陶瓷电容器的特性及我司使用中需要注意的事项做一概况说明: 一、陶瓷电容器特性分类: 陶瓷电容器具有耐热性能好,绝缘性能优良,结构简单,价格低廉等优点,但不同陶瓷材料其特性有非常大的差异,必须根据使用要求正确选用。陶瓷电容按频率特性分有高频瓷介电容器(1类瓷)和低频瓷介电容器(2类瓷);按耐压区分有高压瓷介电容器(1KV DC以上)和低压瓷介电容器(500V DC以下),现分述如下: 1.高频瓷介电容器(亦称1类瓷介电容器) 该类瓷介电容器的损耗在很宽的范围内随频率的变化很小,并且高频损耗值很小,(tanδ≤0.15%,f=1MHz),最高使用频率可达1000MHz以上。同时该类瓷介电容器温度特性优良,适用于高频谐振、滤波和温度补偿等对容量和稳定度要求较高的电路。其国标型号为CC1(低压)和CC81(高压),目前我司常用的温度特性组别有CH(NP0)和SL 组,其常规容量范围对应如下: 表中温度系数α C =1/C(C 2 -C 1 /t 2 -t 1 )X106(PPM/°C),是指在允许温度范围内,温度每变 化1°C,电容量的相对变化率。由上表看出,1类瓷介电容器的温度系数很小,尤其是CH特性,因此也常把1类瓷介电容器中CH电容称为温度补偿电容器。但由于该类陶瓷材

料的介电常数较小,因此其容量值难以做高。因此当需要更高容量值的电容时,则只能在下面介绍的2类瓷介电容中寻找。 2、低频瓷介电容器(亦称2类瓷介电容器) 该类瓷介电容的陶瓷材料介电常数较大,因而制成的电容器体积小,容量范围宽,但频率特性和温度特性较差,因此只适合于对容量、损耗和温度特性要求不高的低频电路做旁路、耦合、滤波等电路使用。国标型号为CT1(低压)和CT81(高压),其常用温度特性组别和常规容量范围对应如下: 中2R组为低损耗电容,由于其自身温升小,频率特性较好,因而可以用于频率较高的场合。 对低压瓷介电容,当容量大于47000pF时,则只能选择3类瓷介电容器(亦称半导体瓷介电容器),例如:我司大量使用的26-ABC104-ZFX,但该类电容温度特性更差,绝缘电阻较低,只是因高介电材料,体积可以做得很小。因此只适用要求较低的工作电路。如选用较大容量电容,而对容量和温度特性又有较高使用要求,则应选用27类有机薄膜电容器。 3、交流瓷介电容器 根据交流电源的安全性使用要求,在2类瓷介电容器中专门设计生产了一种绝缘特性和抗电强度很高的交流瓷介电容器,亦称Y电容,按绝缘等级划分为Y1、Y2、Y3三大系列,其用途和特性分类如下:

陶瓷电容材质

陶瓷电容分级: NPO(COG)X7R X5R Y5V Z5U 这个是按美国电工协会(EIA)标准,不同介质材料的MLCC按温度稳定性分成三类:超稳定级(工类)的介质材料为COG或NPO;稳定级(II类)的介质材料为X7R;能用级(Ⅲ)的介质材料Y5V。 X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时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是不同的,它也随时间的变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%。 X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。 COG,X7R,X5R,Y5V均是电容的材质,几种材料的温度系数和工作范围是依次递减的,不同材质的频率特性也是不同的。 NPO、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。所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。 一NPO电容器 NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%, NPO(COG) 多层片式陶瓷电容器,它只是一种电容 COG(Chip On Glass)即芯片被直接邦定在玻璃上。这种安装方式可以大大减小LCD模块的体积,且易于大批量生产,适用于消费类电子产品的LCD,如:手机,PDA等便携式产品,这种安装方式,在IC生产商的推动下,将会是今后IC与LCD的主要连接方式。 相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。其典型的容量相对使用寿命的变化小于 ±0.1%。NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。下表给出了NPO电容器可选取的容量范围。 NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容。 二X7R电容器 X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。

陶瓷电容器

陶瓷电容器 陶瓷电容器又称为瓷介电容器或独石电容器。顾名思义,瓷介电容器就是介质材料为陶瓷的电容器,根据陶瓷材料的不同,这种电容器可分为容量为1~300 pF的低频瓷介电容器和容量为300~22000 pF的高频瓷介电容器两类。按结构形式分类,又可分为图片状电容器、管状电容器、矩形电容器、片状电容器、穿心电容器等多种。 陶瓷电容器的发展史 1900年意大利人L.隆巴迪发明了陶瓷介质电容器。30年代末人们发现在陶瓷中添加钛酸盐可使介电常数成倍增长,因而制造出较便宜的瓷介质电容器。 1940年前后人们发现了现在的陶瓷电容器的主要原材料BaTiO3(钛酸钡)具有绝缘性后,开始将陶瓷电容器应用于既小型、精度要求又极高的军事用电子设备当中。 而陶瓷叠片电容器于1960年左右作为商品开始开发,到了1970年,随着混合IC、计算机、以及便携电子设备的进步也随之迅速的发展起来,成为电子设备中不可缺少的零部件。现在的陶瓷介质电容器的全部数量约占电容器市场的70%左右。 陶瓷电容器的特点

1、由于陶瓷电容的介质材料为陶瓷介质,所以耐热性能好,不易老化。 2、陶瓷电容能耐酸碱及盐类的腐蚀,抗腐蚀性好。 3、低压陶瓷电容的介电常数大,体积小,容量大。 4、陶瓷电容绝缘性能好,耐高压。 5、陶瓷电容基本不随温度,电压,时间等变化而变化。 陶瓷电容器的分类 1、半导体陶瓷电容器 电容器的微小型化即电容器在尽可能小的体积内获得尽可能大的容量,这是电容器发展的趋向之一。对于分离电容器组件来说,微小型化的基本途径有两个:①使介质材料的介电常数尽可能提高;②使介质层的厚度尽可能减薄。在陶瓷材料中,铁电陶瓷的介电常数很高,但是用铁电陶瓷制造普通铁电陶瓷电容器时,陶瓷介质很难做得很薄。首先是由于铁电陶瓷的强度低,较薄时容易碎裂,难于进行实际生产操作,其次,陶瓷介质很薄时易于造成各种各样的组织缺陷,生产工艺难度很大。 (1)表面层陶瓷电容器是用BaTiO3等半导体陶瓷的表面上形成的很薄的绝缘层作为介质层,而半导体陶瓷本身可视为电介质的串联回路。表面层陶瓷电容器的绝缘性表面层厚度,根据形成方式和条件不同,波动于0.01~100μm之间。这样既利用了铁电陶瓷的很高的介电常数,又有效地减薄了介质层厚度,是制备微小型陶瓷电容器一个行之有效的方案。

陶瓷电容器的用途

陶瓷电容器的用途 依照电容器的特性,其用途可分成如下几个大类。 1. 利用电容器的直流充放电 1) 产生瞬间大电流:因电容器的短路电流很大,所以它有如下用途: a) 放电加工机 b) 电容式点焊熔接机 c) 闪光灯的电源,如汽车方向灯、照相用闪光灯 d) 着磁机内着磁电流电源部份,其功用系使永久磁铁着磁 2) 产生直流高电压:将多段配置的电容器予以充电,则能产生很高的 直流,如图3-1,能够一段一段地加压上去,而达到很高的电压。 图3-1 图3-2 图3-3 3) 积分及记忆用:计算机的记忆回路或比较回路,常用RC (如图3-2) 来构成回路,以积蓄脉波至某种输出电位(0v )。 ??==dt v RC idt c v i 110 这种电容器绝缘电阻要高,并且时间常数很长。 4) 吸收涌浪电压(Surge voltage ):涌浪电压发生时,其电压势必超 过电容器两端的电压,因此该电压就很地被电容器所吸收,做为一个绶衡 的作用。电压过去了,电容器再慢慢地放出电流,以免电路被该电压所破 坏,完成保护的功用。 5) 消除火花:将电容器加于开关或继电器(Relay )接点的两端,一旦 这开关或继电器动作而发生火花时,则该火花即被电容器所吸收,因此对 继电器和开关产生保护作用,如图3-3。 2. 利用其阻抗特性达成选择性的滤波(Filtering )效果 1) 一般的电子机器都要用直流电压电源,因此外来的交流电源经过整 流之后即成直流电压,但波形不平均整,若如图3-4加上电容器之后,就 会使波形变得较为平整,若再加上电感L ,及后面一段的电容C ,则波形即

呈平整的直流电压。 2) 耦合作用(Coupling ):图3-5是一般的放大电路,为了使用两个电 晶体1r T 及2r T 能正常的动作,我们对其三极(C :集极Collector ;B :基集 Base ;E :射集Emitter )所加的直流电压都不相同,因此我们不能把1C 和 2B 直接连上来。于是加入耦合电容器C C ,因电容器的阻抗c C fC X π21=,直流电源的f =0,则C X →∞,所以直流电通不过,1C 及2B 对直流偏压(Bias ) 而言不能相通。但交流信号可以通过电容器,所以信号就可由第一级传到 第二级。 图3-4 图3-5 3) 旁路作用(By-pass ):图3-6是一般的电晶体放大电路。通常在射 极处与射极电阻并联一电容器(p C )使对交流信号0=e R ,以提高交流信 号的增益,此电容器称之为旁路电容器。 设若该回路未加入旁路电容器p C ,则e R 为一负回授元件,即如图 3-7所示,对直流,负回授提高了偏压的稳定性,但对交流,负回授却大大 地减少了该放大器的增益。即: EG BG G E BG BE V V V V V -=+= 此EG V 即为负回授成份。

陶瓷电容器技术要点

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一、定义:由两金属极板加以绝缘物质隔离所构成的可储存电能的组件称为电容器。 二、代号:“C” 三、单位:法拉(F) 微法(uF) 纳法(nF) 皮法(pF) 1F=106 uF =109nF=1012 pF 四、特性:通交流、阻直流 因电容由两金属片构成,中间有绝缘物,直流电无法流过电容,但通上交流电时,由于电容能充放电所致,所以能通上交流 五、作用:滤波、耦合交变信号、旁路等 六、电容的串联、并联计算 1.串联电路中,总容量=1÷各电容容量倒数之和 2.并联电路中,总容量=各电容容量之和 七、电容的标示: 1.直标法:直接表示容量、单位元、工作电压等。如1uF/50V 2.代表法:用数字、字母、符号表示容量、单位元、工作电压等 如:“104”表示容量为“100000pF” “Z”表示容量误差“+80% -20%” “”表示工作电压“50V” 八、电容的分类 1.按介质分四大类 1).有机介质电容器(极性介质与非极性介质,一般有真合介质、漆膜

介质等) 2).无机介质电容器(云母电容器、陶瓷电容器、波璃釉电容器 3).电解电容器(以电化学方式形式氧化膜作介质,如铝Al2O3钽Ta2O5) 4).气体介质电容器(真空、空气、充气、气膜复合) 2.按结构分四大类 1).固定电容器2).可变电容器3).微调电容器(半可变电容器) 4).电解电容器 3.按用途分 1).按电压分低压电容器、高压电容器 2).按使用频率分低频电容器(50周/秒或60周/秒)和高频电容器(100K 周/秒) 3).按电路功能分:隔直流、旁路、藕合、抗干扰(X2)、储能、温度补偿等 电解电容(E/C) 一、概述 电解电容的构造是由阳箔、阴箔、电解纸、电解液之结合而成的,阳箔经化成后含有一高介电常数三氧化铝膜(Al2O3),此氧化膜当作阳箔与阴箔间的绝缘层,氧化膜的厚度即为箔间之距离(d),此厚度可由化成来加以控制,由于氧化膜的介电常数高且厚度薄,故电解电容器的容量较其它电容高。电解电容的实值阳极是氧化膜接触之电解液,

电容器应用发展趋势

电容器应用发展趋势 电容器是电子电路中的基本元件之一,有重要而广泛的用途。按应用分类,大多数电容器常分为四种类型:交流耦合,包括旁路(通交流隔直流);去耦(滤除交流信号或滤除叠加在直流信号上的高频信号或滤除电源、基准电源和信号电路中的低频成分);有源或无源RC滤波或选频网络;模拟积分器或采样保持电路(捕获和存储电荷)。 现在高速高密度已成为电子产品的重要发展趋势之一。与传统的PCB设计相比,高速高密度PCB设计面临不少新挑战,对所使用的电容器提出很多新要求,很多传统的电容器已不能用于高速高密度PCB。本文结合高速高密度PCB的基本特点,分析了电容器在高频应用时 主要寄生参数及其影响,指出了需要纠正或放弃的一些传统认识或做法,总结了适用于高 速高密度PCB的电容器的基本特点,介绍了适用于高速高密度PCB的电容器的若干新进展。 大量的理论研究和实践都表明,高速电路必须按高频电路来设计。对高速高密度PCB中使用的电容器,基本要求是高频性能好和占用空间小。实际电容器都有寄生参数。对高速 高密度PCB中使用的电容器,寄生参数的影响尤为重要,很多考虑都是从减小寄生参数的影响出发的。 然而,研究表明:电容器在高频应用时,自谐振频率不仅与其自身的寄生电感有关, 而且还与PCB上过孔的寄生电感、电容器与其它元件(如芯片)的连接导线(包括印制导线)的寄生电感等都有关系。如果不注意到这一点,查资料或自己估算的自谐振频率可能 与实际情况相去甚远。另外,在高频应用时,集肤效应和分布参数使连接导线的电阻明显 变大,这部分电阻实际上相当于电容器等效串联电阻的一部分,应一并加以考虑。 2 适用于高速高密度PCB 的电容器的基本特点 在高速高密度PCB设计中,虽然不同的具体应用对电容器的具体要求不尽相同,但大 多要求电容器具有以下基本特点。 ? 2.1 片式化 ?片式电容器的寄生电感几乎为零,总的电感可以减小到元件本身的电感,通常只是传统电容器寄生电感的1/3~1/5,自谐振频率可达同样容量的带引线电容器的2倍(也有资 料说可达10倍)。所以,高速高密度PCB中使用的电容器,几乎都选择片式电容器。 ? 2.2 微型化 ?片式电容器的封装尺寸由1206、0805 向0603、0402、0201 等发展、主流已由0603 过渡到0402。Murata Manufacturing 公司已经生产出 01005 的微型电容器[8]。微型化不仅满足了高密度的需要,而且可以减小寄生参数和分布参数的影响。 ? 2.3 高频化 ?许多现代电子产品的速度越来越高,计算机的时钟频率提高到几百兆赫乃至千兆赫,无绳电话的频率从45MHz 提高到2400MHZ,数字无线传输的频率达到2GHZ以上。因而信号及其高次谐波引起的噪声也相应地出现在更高的频率范围,相应地对电容器的高频性能 提出越来越高的要求。Vishay Intertechnology 公司的基于硅片的表面贴装RF 电容器的 自谐振频率已达13GHZ[9]。微型化的片式微波单层瓷介电容器(SLC)的自谐振频率已达 50GHZ[10]。 2 多功能化

陶瓷电容器的种类和应用特点

陶瓷电容器的种类和应用特点 陶瓷材料具有优越的电学、力学、热学等性质,可用作电容器介质、电路基板及封装材料等。陶瓷材料是由氧化物或其他化合物制成坯体后,在接近熔融的温度下,经高温焙烧制得的材料。通常包括原料粉碎、浆料制备、坯件成型和高温烧结等重要过程。陶瓷是一个复杂的多晶多相系统,一般由结晶相、玻璃相、气相及相界交织而成,这些相的特征、组成、相对含量及其分布情况,决定着整个陶瓷的基本性质。 陶瓷材料做成的陶瓷电容器也叫瓷介电容器或独石电容器,根据陶瓷材料的不同,可以分为低频陶瓷电容器和高频陶瓷电容器两类,按结构形式分类,又可分为圆片状电容器、管状电容器、矩形电容器、片状电容器、穿心电容器等多种。 陶瓷电容器的种类有哪些? 1、半导体陶瓷电容器 电容器的微小型化即电容器在尽可能小的体积内获得尽可能大的容量,这是电容器发展的趋向之一。对于分离电容器组件来说,微小型化的基本途径有两个,即使介质材料的介电常数尽可能提高和使介质层的厚度尽可能减薄。 在陶瓷材料中,铁电陶瓷的介电常数很高,但是用铁电陶瓷制造普通铁电陶瓷电容器时,陶瓷介质很难做得很薄。首先是由于铁电陶瓷的强度低,较薄时容易碎裂,难于进行实际生产操作,其次,陶瓷介质很薄时易于造成各种各样的组织缺陷,生产工艺难度很大。 表面层陶瓷电容器是用BaTiO3等半导体陶瓷的表面上形成的很薄的绝缘层作为介质层,而半导体陶瓷本身可视为电介质的串联回路。表面层陶瓷电容器的绝缘性表面层厚度,视形成方式和条件不同,波动于0.01~100μm之间。这样既利用了铁电陶瓷的很高的介电常数,又有效地减薄了介质层厚度,是制备微小型陶瓷电容器一个行之有效的方案。 2、晶界层陶瓷电容器 晶粒发育比较充分的BaTiO3半导体陶瓷的表面上,涂覆适当的金属氧化物(例如CuO或Cu2O、MnO2、Bi2O3、Tl2O3等),在适当温度下,于氧化条件下进行热处理,涂覆的氧

2019年中国陶瓷电容器行业概览

2019 年 中国陶瓷电容器行业概览

| 电子制造系列行业概览 报告摘要 中国陶瓷电容器行业属技术密集型、资金密集型行业,技术壁垒高,行业内参与者数量少,市场集中度较高。得益于国家科技政策 扶持及下游消费电子、工业领域、军事领域需求的快速增长,陶瓷电容器行业发展迅速,部分本土龙头企业技术水平同国际企业差距不断缩小。预计未来陶瓷电容器行业产能将不断扩大,国产替代进口速度有望加快,行业将迎来新一波强周期,预计在2023 年行业整体市 场规模将达到287.9 亿元。 热点一:汽车智能化和电动化带动行业规模扩大 新能源汽车陶瓷电容器用量远高于普通燃油汽车。随着车联网、无人驾驶、新能源汽车技术的不断发展,汽车电动化和智能化程度提升,汽车电子在整车成本中的占比持续提升,中国汽车电子整体市场规模不断扩大,前景广阔。 热点二:国产替代进口速度加快 中国国产陶瓷电容器逐渐替代进口陶瓷电容器的速度将会加快受益于两方面因素影响:一是日本村田、TDK 、太阳诱电等厂商进行战略调整,将逐渐退出中低端陶瓷电容器市场,为中国企业提供发展机遇;二是受中美贸易战影响,下游整机厂商对重要部件的国产化采购将会大幅增加。 热点三:行业产能扩张趋势明显 5G、物联网、电动汽车等新成长领域有望带来无源电子元器件需求量大幅增加,为陶瓷电容器生产企业带来新机遇,陶瓷电容器行业将迎来新一轮强周期的发展契机。中国本土企业加紧进行产能扩建,抢占新机遇,国际龙头企业在新领域扩产趋势明显。

目录 1 名词解释 (6) 2中国陶瓷电容器行业市场综述 (9) 2.1陶瓷电容器的定义与分类 (9) 2.2中国陶瓷电容器发展历程 (11) 2.3中国陶瓷电容器行业产业链分析 (14) 2.3.1上游分析 (15) 2.3.2中游分析 (17) 2.3.3下游分析 (17) 2.4中国陶瓷电容器行业市场规模 (18) 3中国陶瓷电容器行业驱动因素分析 (19) 3.1消费电子升级带动行业发展 (19) 3.2汽车电动化和智能化带动行业规模扩大 (22) 3.3技术升级促进行业持续发展 (24) 4中国陶瓷电容器行业制约因素分析 (25) 4.1产品结构落后制约行业向高附加值转变 (25) 4.2行业人才缺乏制约持续发展 (26) 5中国陶瓷电容器行业政策分析 (27) 3

2019年多层陶瓷电容器MLCC行业分析报告

2019年多层陶瓷电容器MLCC行业分析报告 2019年7月

目录 一、MLCC:当前产量最大、发展最快的片式元器件之一 (5) 1、MLCC小型化、大容量、高压化及高频化是大趋势 (5) 2、MLCC产业链涵盖自上游陶瓷介电粉末、电极金属至下游消费电子、工业 等诸多领域 (6) 3、MLCC是当前产量最大、发展最快的片式元器件之一 (7) 二、军工MLCC上市企业多自产+代理商业模式,市场空间广 (8) 1、自产自销+代理销售为国内军工MLCC上市企业主要商业模式 (8) 2、行业景气度持续上升,看好国防、5G、汽车电子的应用前景 (10) (1)自产军用:国防信息化加速建设推动市场需求长期稳增长 (11) (2)自产民用&代理:成长性>周期性,5G、汽车电子未来可期 (12) (3)MLCC有望替代其他电容器,助整体市场规模进一步提升 (17) 三、军工MLCC上市企业,高毛利、稳格局、业绩存提升空间 (18) 1、国内军用近三分天下,鸿远电子、火炬电子、宏明电子居前列 (18) 2、军品业务高毛利率,具有可持续性并存在继续提升空间 (19) 四、巨头短期难被超越,以军为主、把握需求扩张品类是方向 (23) 1、全球MLCC巨头垄断优势:掌握核心陶瓷技术、供货快速响应 (23) (1)对电子陶瓷材料的理解是MLCC巨头村田等的核心竞争力 (24) (2)强大的制造能力及独特的供货体系是获取市场份额的关键 (27) 2、寡头垄断维系动力:高研发投入、产能扩张及贴近客户需求 (28) 3、巨头启示:坚持军用产品发展,把握需求变化实现品类扩张 (32) (1)直道超车,发挥壁垒优势,重研发、结合智能制造扩大利润空间 (33) (2)弯道超车,发挥核心技术优势、把握并购机遇实现军品品类扩张与集成化拓展 (36)

I类瓷片电容器规格

一、特性 Ⅰ类瓷,也叫做温度补偿型(Temperature Compensating Type),是专门设计并用在低损耗、电容量稳定性高或要求温度系数有明确规定的谐振电路中的一种电容器例如,在电路中作温度补偿之用。该类陶瓷介质是由标称温度系数(α)来确定。其特性符合以下标准: 用途:1). 谐振回路;2).对Q值要求高的电路;3).高稳定的容量特性。 二、温度系数、额定电压、静电容量关系表: 温度特性NP0 SL N150 N220 N470 N750 额定电压 (VDC) 50-200 50-200 500- 1000 2000 50-200 50-200 50-200 50-200 标称容量范围(pF) 0.5 - 390 47 - 1000 22 - 680 18 - 470 12 - 220 15 - 220 20 - 270 15 - 470 测试条件 1MHz±20%, 1.0Vrms±0.2Vrms at 25± 2℃ 容量误差±0.25pF, ±0.5pF,±1%(C R:0.5pF ~10pF) ±5%, ±10%(C R>10pF) 使用温度范围-25℃ ~+ 125℃ Q值/DF值C R≥ 30pF: Q1000 C R <30pF: Q400+20*C R;DF≤0.15% 绝缘电阻Ri≥10000MΩU R (U R≥500VDC测试电压为500V DC ) 充电60S 耐电压测试U R <1KV DC: 2.5U R U R≥1KV DC: 1.5U R +500V 构造尺寸说明: (1).上图为标准引线长度、形 式图形,但也可根据客户要 求进行生产。 (2). C尺寸要求为:环氧树脂包封3.0mm 最大;酚醛树脂包封额定电压在 250VDC以上者为2.0mm最大,否则为1.5mm 最大。 (3). D与T尺寸根据标称容量与额定电压大小决定,一般来说:同材质情况下, 容量越大,D尺寸越大;额定电压越高,T尺寸越厚。 (4).可根据客户要求生产散件与适合A/I 自动插件的编带( 带装) 产品。

常用电容器分类:陶瓷、电解、薄膜

常用电容器分类 在市场应用中主要是三大类电容器:瓷片电容器、薄膜电容器、电解电容器。这三大类电容器占市场量的99%以上。 1、陶瓷电容(瓷片) 分类分类特点、应用 CC 高频 1类电介质(NP0,C0G) 2类电介质(X7R,2X1) 3类电介质(Y5V,2F4) MLCC(1类)—微型化,高频化,超低损耗,低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.主要应用于高频电路中. 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.主要应用于中,低频电路中作隔直,耦合,旁路和滤波等电容器使用。 CT 低频 按材质分类 材质特点温度应用 NPO NPO是一种最常用的具有 温度补偿特性的单片陶瓷 电容器。它的填充介质是由 铷、钐和一些其它稀有氧化 物组成的。 最稳定的电容器 从-55℃到+125℃容 量变化为 0±30ppm/℃, 电容量随频率的变 化小于±0.3ΔC 适合用于振荡器、谐 振器的槽路电容,以 及高频电路中的耦 合电容 X7R X7R电容器被称为温度稳 定型的陶瓷电容器 当温度在-55℃到 +125℃时其容量变 化为15%。 X7R电容器的容量 在不同的电压和频 率条件下是不同的 X7R电容器主要应用 于要求不高的工业 应用 Z5U 通用: Z5U电容器主要的是它的 小尺寸和低成本、大电容 量。 电容量受环境和工 作条件影响较大,它 的老化率最大可达 每10年下降5%。 等效串联电感(ESL) 和等效串联电阻 (ESR)低、良好的 频率响应,使其具有 广泛的应用范围。尤 其是在退耦电路的 应用中。 Y5V 有一定温度限制的通用电 容器 工作温度范围 -30℃ --- +85℃ 温度特性+22% — -82% 介质损耗最大 5%

多层陶瓷电容器的技术进展及市场应用

多层陶瓷电容器的技术进展及市场应用 摘要;介绍了多层陶瓷电容器(MLCC)的制造工艺及介电材料的研究进展,尤其是国外先进厂家的湿法印刷技术与Soufill膜制造工艺,分析了国内外MLCC的市场现状,指出MLCC 行业发展趋势以及国内的发展方向。 关键词:多层陶瓷电容器;制造工艺;介电材料;发展趋势 Studies on optical anode properties of the TiO2 thin film doped by different performance functions metal ions RONG Qikun (Department of Physics, Jinan University, Guangzhou 510632, China) Abstract:Recent research progresses in multi-layer ceramic capacitors (MLCC) manufacturing processes and dielectric materials, especially the wet - printing and capacitors Soufill film technology are reviewed,domestic and international market situation of multilayer ceramic capacitors are analysised, the development of MLCC industry trends and domestic are pointed out. Key words: multi-layer ceramic capacitors; manufacture process; dielectric material; development tendency 1.引言 MLCC是片式元件的一个重要门类,主要工艺是将内电极材料与陶瓷坯体以多层交替并联叠合,并共烧成一个整体,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,被大量应用在手机、汽车、计算机、移动电话、收音机、扫描仪、数码相机等电子产品中,在航天航空、坦克、军用通信等军用电子设备的应用也越来越广泛[1]。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。市场对MLCC的需求量以年均15%-20%的的速度增长[2]。 2. MLCC制造工艺 2.1基本工艺流程 MLCC的一般工艺流程配料是:流延—印刷—叠层—层—切割—排胶—烧结—倒角—封端—烧端—端处—测试—外观—编带。每个工序都很必要,叠层、印刷和烧结是特殊工序,流延、端处是关键工序。流延是将配料后获得的浆料通过流延机形成薄薄的一层膜,以备印刷之用;印刷是在流延后的瓷膜上印刷上一层电极,也就是MLCC的内电极;叠层是将印刷后的瓷膜按照预先的设计叠成不同层数的生坯;烧结是将排胶后的产品放入高温烧结炉内,设定曲线进行更高温度的烧结,使生坯烧结成瓷,形成具有一定强度及硬度的瓷体;端处是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。 2.2流延法 国内目前的MLCC 生产工艺普遍采用流延法,又称刮刀法、带式法或浇注法,最早用于生产陶瓷基板,它是将粉料与粘合剂、增塑剂、溶剂及分散剂混磨成悬浮性好的浆料,经真空脱泡后在刮刀的作用下在基带上流延出连续、厚度均匀的浆料层,在表面张力的作用下形成光滑的自然表面,干燥后形成柔软如皮革状的膜带,经冲片、排粘、烧结获得优质的膜片。流延法适于大量生产,厚度目前最小为7um,具有投资少、生产效率高、产品一致性好、性能稳定的优点。

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。 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

全球电容器技术发展现况及未来趋势 陶瓷电容

全球電容器技術發展現況及未來趨勢 (三)陶瓷電容器 在積層陶瓷電容器方面,未來全球廠商發展重心則是放在產品的高容量化、高壓化、卑金屬化、小型化及多功能化方向進行。如圖一所示。在產品的容量方面,將會透過開發出高介電常數之陶瓷材料,並透過疊層技術的提昇,增加相關產品的電容量,以目前全球市場而言陶瓷電容器所能擁有的最大電容量一直比鋁電解電容器、鉭電解電容器或是塑膠薄膜電容器來得低,自1998年太陽誘電推出100μF的積層陶瓷電容器後,使得陶瓷電容器在大容量方面的應用又向前推進一步,該項產品使用鎳作為電極材料,產品尺寸為5750(5.7 mm x 5.0 mm x 2.5 mm),故預計未來積層陶瓷電容器將以100μF作為一基準再繼續往上提昇其電容量。 圖一積層陶瓷電容器技術發展趨勢

在卑金屬化方面,為因應全球鈀價持續上揚所造成廠商在原料成本上的負荷,目前一些國際性電容器大廠已加速進行相關製程的轉換,在這部分,國外市調機構Paumanok 也針對1998年到2000年全球積層陶瓷電容器市場上貴金屬產品與卑金屬產品之比例消長提出了一些看法,如圖二 所示,顯見在1999年全球積層陶瓷電容器仍以貴金屬產品居多,不過,自2000年底,卑金屬產品佔所有積層陶瓷電容器的比例將首度超越貴金屬產品所佔之比例,估計貴金屬產品比例為47%,卑金屬產品比例為53%。 圖二 1999年至2000年貴金屬與卑金屬積層陶瓷電容器全球 市佔率之消長概況 0% 10%20%30%40%50%60%70% 80%90%100%1998年 1999年 2000年 單位:百分 比

而在小型化方面,雖然現階段已有0201的產品問世,但由於在客戶面黏著設備無法同步進行跨世代產品的轉換動作,使得0201的產品未來發展有待觀察,而在產品的複合化方面,高整合性產品將逐漸問世,圖二 為Nikkei 於1999年所提出陶瓷電容器未來產品技術發展Roadmap 。由於晶片速度提昇,工作電壓降低及EMC 要求越來越迫切,使得被動元件在電子電路上的應用越來越多,許多工程師在做電路設計時,必須考量提高被動元件的集積化程度,以節省電路空間,不過,現階段高度整合性元件產品價格仍較貴,故在全球市場上仍以較為簡易的網路(Network)或是排容(Array)等產品市場接受度較高。 圖二 陶瓷電容器未來產品技術發展趨勢 至於在單層陶瓷電容器方面,由於相關產品已屬成熟性產品,目前在 1970年前期之前 1970後期至1990年 2000年之後 高 低 中 傳統被動元件 晶片型被動元件 整合性被動元件 表面黏著密度 小型家電 行動電話 被動元件技術演進 之相關支援技術 材料開發 積層陶瓷印刷技術 使用高精度的模擬技術 提昇線寬的加工精度

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