多層片式陶瓷電容器的陶瓷介質(zhì)材料迭代是其性能升級(jí)的驅(qū)動(dòng)力,不同介質(zhì)類型決定了 MLCC 的特性與應(yīng)用邊界。I 類陶瓷介質(zhì)以鈦酸鈣、鈦酸鎂為主要成分,具有極低的溫度系數(shù),電容量隨溫度變化率可控制在 ±30ppm/℃以內(nèi),適合對(duì)精度要求嚴(yán)苛的射頻振蕩電路、計(jì)量?jī)x器等場(chǎng)景;II 類陶瓷介質(zhì)則以鈦酸鋇為基礎(chǔ),通過(guò)摻雜鍶、鋯等元素調(diào)節(jié)介電常數(shù),介電常數(shù)可高達(dá)數(shù)萬(wàn),可以在小尺寸封裝內(nèi)實(shí)現(xiàn)高容量,普遍用于消費(fèi)電子的電源濾波電路。近年來(lái),為平衡精度與容量,行業(yè)還研發(fā)出介電常數(shù)中等、溫度穩(wěn)定性優(yōu)于普通 II 類的 X5R、X7R 介質(zhì),其電容量在 - 55℃~+85℃/125℃范圍內(nèi)衰減不超過(guò) 15%,成為汽車電子、工業(yè)控制領(lǐng)域的主流選擇。5G基站Massive MIMO天線用多層片式陶瓷電容器多采用0402超小封裝。二線城市微型多層片式陶瓷電容器無(wú)線充電系統(tǒng)

多層片式陶瓷電容器在 5G 基站 Massive MIMO 天線中的應(yīng)用具有特殊性,Massive MIMO 天線需集成大量天線單元,每個(gè)單元都需要 MLCC 進(jìn)行信號(hào)濾波和阻抗匹配,因此對(duì) MLCC 的小型化、高頻特性和一致性要求極高。為適配天線設(shè)計(jì),這類 MLCC 多采用 0402 甚至 0201 超小封裝,同時(shí)具備優(yōu)異的高頻性能,在 2.6GHz 頻段下?lián)p耗角正切需小于 0.3%,以減少信號(hào)衰減;此外,由于天線單元數(shù)量多,MLCC 的一致性至關(guān)重要,同一批次產(chǎn)品的電容量偏差需控制在 ±1% 以內(nèi),避免因參數(shù)差異導(dǎo)致天線波束賦形精度下降。目前 5G 基站用 MLCC 主要采用 I 類陶瓷介質(zhì),部分產(chǎn)品還會(huì)進(jìn)行高頻阻抗優(yōu)化,確保在多天線協(xié)同工作時(shí),信號(hào)干擾控制在低水平。高頻多層片式陶瓷電容器無(wú)線充電系統(tǒng)智能手機(jī)射頻電路中需使用小容量、高精度的多層片式陶瓷電容器。

多層片式陶瓷電容器(MLCC)是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)被動(dòng)元器件,以多層交替疊合的陶瓷介質(zhì)與內(nèi)電極為內(nèi)部重要結(jié)構(gòu),外部覆蓋外電極實(shí)現(xiàn)電路連接。其優(yōu)勢(shì)是 “小體積大容量”,通過(guò)增加陶瓷介質(zhì)與內(nèi)電極的疊層數(shù),在毫米級(jí)封裝內(nèi)實(shí)現(xiàn)從皮法(pF)到微法(μF)級(jí)的電容量,完美適配電子設(shè)備小型化趨勢(shì)。相比傳統(tǒng)引線電容,MLCC 寄生電感、電阻更低,高頻特性更優(yōu),在手機(jī)、電腦、汽車電子等領(lǐng)域不可或缺,全球每年需求量以百億顆計(jì),是電子產(chǎn)業(yè)鏈中用量較大的元器件之一。?
MLCC 的無(wú)鉛化發(fā)展是響應(yīng)全球環(huán)保法規(guī)的重要舉措,隨著歐盟 RoHS 指令、中國(guó)《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》等環(huán)保法規(guī)的實(shí)施,限制鉛、鎘等有害物質(zhì)在電子元器件中的使用已成為行業(yè)共識(shí)。早期的 MLCC 外電極頂層鍍層多采用錫鉛合金,鉛含量較高,不符合環(huán)保要求。為實(shí)現(xiàn)無(wú)鉛化,行業(yè)逐漸采用純錫鍍層、錫銀銅合金鍍層等無(wú)鉛鍍層材料,這些材料不僅能滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),還需具備良好的可焊性和耐腐蝕性。無(wú)鉛化轉(zhuǎn)型對(duì) MLCC 的生產(chǎn)工藝也提出了調(diào)整要求,例如無(wú)鉛焊料的熔點(diǎn)通常高于傳統(tǒng)錫鉛焊料,需要優(yōu)化回流焊溫度曲線,避免因溫度過(guò)高導(dǎo)致 MLCC 陶瓷介質(zhì)損壞;同時(shí),無(wú)鉛鍍層的抗氧化處理也需加強(qiáng),防止在存儲(chǔ)和焊接過(guò)程中出現(xiàn)氧化現(xiàn)象,影響焊接質(zhì)量。低溫型多層片式陶瓷電容器引入鑭、釹等稀土元素,-55℃下電容量衰減可控制在 5% 以內(nèi)。

MLCC 的陶瓷介質(zhì)材料是決定其性能的關(guān)鍵因素之一,不同特性的陶瓷材料對(duì)應(yīng)著不同的電容性能參數(shù)和應(yīng)用場(chǎng)景。常見的陶瓷介質(zhì)材料主要分為 I 類陶瓷和 II 類陶瓷,I 類陶瓷通常以鈦酸鋇為基礎(chǔ),具有極高的介電常數(shù)穩(wěn)定性,溫度系數(shù)小,電容值隨溫度、電壓和時(shí)間的變化率較低,適合用于對(duì)電容精度要求較高的電路,如通信設(shè)備中的振蕩電路、濾波電路等。II 類陶瓷則多以鈦酸鍶鋇等材料為主,介電常數(shù)更高,能實(shí)現(xiàn)更大的電容量,但電容值受溫度、電壓影響較大,更適合用于對(duì)容量需求高而精度要求相對(duì)寬松的場(chǎng)合,像消費(fèi)電子中的電源濾波、去耦電路等。航空航天用多層片式陶瓷電容器需通過(guò)-65℃~+200℃極端溫度循環(huán)測(cè)試。線上可靠性強(qiáng)多層片式陶瓷電容器教育實(shí)驗(yàn)套件
多層片式陶瓷電容器的自動(dòng)化生產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)從漿料制備到測(cè)試分選的全流程管控。二線城市微型多層片式陶瓷電容器無(wú)線充電系統(tǒng)
MLCC 的尺寸規(guī)格是適應(yīng)電子設(shè)備小型化發(fā)展的關(guān)鍵,其外形通常為矩形片狀,常見的封裝尺寸采用英寸或毫米兩種單位表示,如 0402(1.0mm×0.5mm)、0603(1.6mm×0.8mm)、0805(2.0mm×1.25mm)、1206(3.2mm×1.6mm)等。隨著電子設(shè)備對(duì)小型化、輕薄化的需求不斷提升,MLCC 的尺寸也在不斷縮小,目前已經(jīng)出現(xiàn)了 0201(0.5mm×0.25mm)、01005(0.4mm×0.2mm)等超微型封裝的 MLCC,普遍應(yīng)用于智能手機(jī)、智能手表等微型電子設(shè)備中。小尺寸 MLCC 在帶來(lái)空間優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也對(duì)生產(chǎn)工藝、封裝技術(shù)和焊接工藝提出了更高要求,需要更精密的制造設(shè)備和更嚴(yán)格的質(zhì)量控制流程,以確保其電氣性能和機(jī)械可靠性。二線城市微型多層片式陶瓷電容器無(wú)線充電系統(tǒng)
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