汽車電子是 MLCC 的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一,隨著汽車向智能化、電動(dòng)化方向發(fā)展,汽車電子系統(tǒng)的復(fù)雜度不斷提升,對(duì) MLCC 的需求量和性能要求也大幅增加。在汽車電子中,MLCC 普遍應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、車身電子系統(tǒng)、車載信息娛樂系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等多個(gè)部分,例如在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中,MLCC 用于電源濾波、信號(hào)耦合和去耦,確保傳感器和控制器的穩(wěn)定工作;在新能源汽車的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)(BMS)中,需要大量高可靠性、耐高溫的 MLCC 來實(shí)現(xiàn)電壓檢測(cè)、電流濾波和電路保護(hù),防止電池電壓波動(dòng)對(duì)電子元件造成損壞。汽車電子領(lǐng)域?qū)?MLCC 的可靠性要求遠(yuǎn)高于消費(fèi)電子,需要通過嚴(yán)格的可靠性測(cè)試,如溫度循環(huán)測(cè)試、振動(dòng)測(cè)試、濕熱測(cè)試等,確保 MLCC 在惡劣的汽車工作環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。航空航天用多層片式陶瓷電容器需通過-65℃~+200℃極端溫度循環(huán)測(cè)試。線下多層片式陶瓷電容器智能手機(jī)主板配套
車規(guī)級(jí) MLCC 與消費(fèi)級(jí) MLCC 在性能要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上存在明顯差異,車規(guī)級(jí) MLCC 需滿足更嚴(yán)苛的可靠性和環(huán)境適應(yīng)性要求,以應(yīng)對(duì)汽車復(fù)雜的工作環(huán)境。在可靠性方面,車規(guī)級(jí) MLCC 需通過 AEC-Q200 認(rèn)證,該認(rèn)證對(duì)電子元器件的溫度循環(huán)、濕度偏壓、振動(dòng)、沖擊等多項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)做出了嚴(yán)格規(guī)定,例如溫度循環(huán)測(cè)試需經(jīng)歷 - 55℃~+125℃的數(shù)千次循環(huán),遠(yuǎn)高于消費(fèi)級(jí) MLCC 的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。在環(huán)境適應(yīng)性方面,車規(guī)級(jí) MLCC 需具備耐高溫、耐低溫、耐濕熱、抗振動(dòng)等特性,能在發(fā)動(dòng)機(jī)艙高溫、冬季低溫、雨天潮濕等惡劣條件下穩(wěn)定工作。此外,車規(guī)級(jí) MLCC 的生產(chǎn)過程需遵循 IATF16949 汽車行業(yè)質(zhì)量管理體系,實(shí)現(xiàn)全流程的質(zhì)量追溯,確保每一顆產(chǎn)品的一致性和可靠性,而消費(fèi)級(jí) MLCC 則更注重成本控制和生產(chǎn)效率,在測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量管控上相對(duì)寬松。蘇州低損耗多層片式陶瓷電容器多標(biāo)準(zhǔn)電路無鉛化多層片式陶瓷電容器采用錫銀銅合金鍍層,符合RoHS環(huán)保指令。
MLCC 的抗振動(dòng)性能是其在軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵指標(biāo),地鐵、高鐵的運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生持續(xù)振動(dòng)(頻率通常為 10-2000Hz),且振動(dòng)加速度可達(dá) 50m/s2 以上,普通 MLCC 若焊接可靠性不足,易出現(xiàn)外電極脫落、焊盤開裂等故障。為提升抗振動(dòng)能力,行業(yè)從兩方面優(yōu)化:一是改進(jìn)外電極結(jié)構(gòu),采用 “階梯式” 外電極設(shè)計(jì),增加外電極與陶瓷芯片的接觸面積,同時(shí)在電極與焊盤之間增加柔性過渡層,緩解振動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力;二是優(yōu)化 PCB 焊盤設(shè)計(jì),采用 “梅花形”“長(zhǎng)方形” 等非對(duì)稱焊盤,提升焊接后的機(jī)械固持力。這類軌道交通 MLCC 需通過 IEC 61373 標(biāo)準(zhǔn)的振動(dòng)測(cè)試,在 50m/s2 加速度下振動(dòng) 2 小時(shí)后,電性能變化率需控制在 ±5% 以內(nèi),確保列車控制系統(tǒng)、牽引變流器等關(guān)鍵設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。
MLCC的全球市場(chǎng)格局呈現(xiàn) “ 集中、中低端競(jìng)爭(zhēng)” 的態(tài)勢(shì), 市場(chǎng)由日本村田、TDK,韓國(guó)三星電機(jī)主導(dǎo),村田的車規(guī)級(jí) MLCC 全球市占率超過 35%,其開發(fā)的 - 55℃~+175℃高溫 MLCC,可適配新能源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙的極端環(huán)境;三星電機(jī)則在高頻 MLCC 領(lǐng)域,其 5G 基站用 MLCC 的 ESR 可低至 5mΩ 以下,支持 26GHz 毫米波頻段。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的國(guó)巨、華新科在消費(fèi)電子 MLCC 市場(chǎng)占據(jù)優(yōu)勢(shì),國(guó)巨通過收購(gòu)基美、普思等企業(yè),實(shí)現(xiàn)了從 01005 到 2220 封裝的全系列覆蓋。中國(guó)大陸企業(yè)如風(fēng)華高科、三環(huán)集團(tuán)近年來加速追趕,在中低端 MLCC 市場(chǎng)(如消費(fèi)電子充電器、小家電)的市占率已超過 20%,同時(shí)加大車規(guī)級(jí) MLCC 研發(fā)投入,部分產(chǎn)品已通過 AEC-Q200 認(rèn)證,逐步打破國(guó)際企業(yè)的壟斷。多層片式陶瓷電容器的回收利用技術(shù)可實(shí)現(xiàn)廢陶瓷粉末、電極材料的再利用。
MLCC 的失效分析是保障其應(yīng)用可靠性的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),當(dāng) MLCC 在實(shí)際使用中出現(xiàn)故障時(shí),需通過專業(yè)的失效分析手段找出失效原因,為產(chǎn)品改進(jìn)和應(yīng)用優(yōu)化提供依據(jù)。常見的 MLCC 失效模式包括電擊穿、熱擊穿、機(jī)械開裂、電極遷移等,不同失效模式對(duì)應(yīng)的失效原因和分析方法有所不同。電擊穿通常是由于 MLCC 的陶瓷介質(zhì)存在缺陷(如雜質(zhì)、氣孔)或額定電壓選擇不當(dāng),導(dǎo)致介質(zhì)在高電壓下被擊穿;熱擊穿則多因電路中電流過大,使 MLCC 產(chǎn)生過多熱量,超過陶瓷介質(zhì)的耐高溫極限。失效分析過程一般包括外觀檢查、電性能測(cè)試、解剖分析、材料分析等步驟,例如通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察 MLCC 的內(nèi)部結(jié)構(gòu),查看是否存在開裂、電極氧化等問題;通過能譜分析(EDS)檢測(cè)材料成分,判斷是否存在有害物質(zhì)或材料異常,從而準(zhǔn)確定位失效根源。航空航天用多層片式陶瓷電容器需通過 - 65℃~+200℃極端溫度循環(huán)測(cè)試,保證極端環(huán)境穩(wěn)定工作。低損耗多層片式陶瓷電容器智能手機(jī)主板配套
多層片式陶瓷電容器通過回收廢陶瓷粉末、電極材料,實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用,減少浪費(fèi)。線下多層片式陶瓷電容器智能手機(jī)主板配套
MLCC 在快充技術(shù)中的應(yīng)用面臨著高紋波電流的挑戰(zhàn),隨著智能手機(jī)、筆記本電腦等設(shè)備快充功率不斷提升(如超過 100W),電路中紋波電流增大,傳統(tǒng) MLCC 易因發(fā)熱過度導(dǎo)致性能衰退。為適配快充場(chǎng)景,快充 MLCC 采用高導(dǎo)熱陶瓷介質(zhì)材料,提升熱量傳導(dǎo)效率,同時(shí)增大外電極接觸面積,加快熱量向 PCB 板的擴(kuò)散;在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,通過增加陶瓷介質(zhì)層數(shù)、減薄單層厚度,提升 MLCC 的紋波電流承受能力,例如某品牌 1206 封裝的快充 MLCC,紋波電流承受值可達(dá) 3A(100kHz 頻率下),遠(yuǎn)高于普通 MLCC 的 1.5A。此外,這類 MLCC 還需通過高溫紋波耐久性測(cè)試,在 125℃環(huán)境下承受額定紋波電流 1000 小時(shí),電容量衰減不超過 10%。線下多層片式陶瓷電容器智能手機(jī)主板配套
成都三福電子科技有限公司在同行業(yè)領(lǐng)域中,一直處在一個(gè)不斷銳意進(jìn)取,不斷制造創(chuàng)新的市場(chǎng)高度,多年以來致力于發(fā)展富有創(chuàng)新價(jià)值理念的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),在四川省等地區(qū)的電子元器件中始終保持良好的商業(yè)口碑,成績(jī)讓我們喜悅,但不會(huì)讓我們止步,殘酷的市場(chǎng)磨煉了我們堅(jiān)強(qiáng)不屈的意志,和諧溫馨的工作環(huán)境,富有營(yíng)養(yǎng)的公司土壤滋養(yǎng)著我們不斷開拓創(chuàng)新,勇于進(jìn)取的無限潛力,成都三福電子科技供應(yīng)攜手大家一起走向共同輝煌的未來,回首過去,我們不會(huì)因?yàn)槿〉昧艘稽c(diǎn)點(diǎn)成績(jī)而沾沾自喜,相反的是面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈的市場(chǎng)氛圍,我們更要明確自己的不足,做好迎接新挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備,要不畏困難,激流勇進(jìn),以一個(gè)更嶄新的精神面貌迎接大家,共同走向輝煌回來!