MLCC 的容量衰減問題是影響其長期可靠性的重要因素,尤其是 II 類陶瓷 MLCC,在長期使用或特定工作條件下,電容量可能會(huì)出現(xiàn)一定程度的下降,若衰減過度,可能導(dǎo)致電路功能失效。容量衰減的主要原因與陶瓷介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)變化有關(guān),II 類陶瓷介質(zhì)采用鐵電材料,其電容量來源于電疇的極化,在高溫、高電壓或長期直流偏置作用下,電疇的極化狀態(tài)可能會(huì)逐漸穩(wěn)定,導(dǎo)致可極化的電疇數(shù)量減少,從而引起容量衰減。為改善容量衰減問題,行業(yè)通過優(yōu)化陶瓷介質(zhì)的配方,例如添加稀土元素調(diào)整晶格結(jié)構(gòu),增強(qiáng)電疇的穩(wěn)定性;同時(shí),改進(jìn)燒結(jié)工藝,使陶瓷介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)更均勻致密,減少缺陷對(duì)電疇極化的影響。此外,在應(yīng)用過程中,合理選擇 MLCC 的類型和參數(shù),避免長期在超出額定條件的環(huán)境下使用,也能有效減緩容量衰減速度。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。上海耐高溫多層片式陶瓷電容器射頻電路應(yīng)用定制

多層片式陶瓷電容器的等效串聯(lián)電感(ESL)優(yōu)化是提升其高頻性能的主要方向,在 5G 通信、射頻識(shí)別(RFID)等高頻場景中,ESL 過大會(huì)導(dǎo)致信號(hào)相位偏移、傳輸損耗增加。為降低 ESL,MLCC 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新:一是采用 “疊層交錯(cuò)” 內(nèi)電極布局,將相鄰層的內(nèi)電極引出方向交替設(shè)置,使電流路徑相互抵消,減少磁場疊加;二是縮小外電極間距,將傳統(tǒng) 1206 封裝的外電極間距從 2.5mm 縮短至 1.8mm,進(jìn)一步縮短電流回路長度;三是開發(fā) “低 ESL 封裝”,如方形扁平無引腳(QFN)結(jié)構(gòu)的 MLCC,通過將電極布置在封裝底部,大幅降低寄生電感。目前,高頻 MLCC 的 ESL 可低至 0.3nH 以下,在 2.4GHz 頻段的插入損耗比普通 MLCC 低 2-3dB,滿足 5G 基站天線、毫米波雷達(dá)等高頻設(shè)備的需求。上海耐高溫多層片式陶瓷電容器射頻電路應(yīng)用定制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。

MLCC 的生產(chǎn)工藝復(fù)雜且精密,主要包括陶瓷漿料制備、內(nèi)電極印刷、疊層、壓制、燒結(jié)、倒角、外電極制備、電鍍、測(cè)試分選等多個(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)控制都會(huì)直接影響 終產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。在陶瓷漿料制備環(huán)節(jié),需要將陶瓷粉末、粘結(jié)劑、溶劑等原料按照精確的比例混合,經(jīng)過球磨等工藝制成均勻細(xì)膩的漿料,確保陶瓷介質(zhì)的一致性和穩(wěn)定性;內(nèi)電極印刷環(huán)節(jié)則采用絲網(wǎng)印刷技術(shù),將金屬漿料(如銀鈀合金、鎳等)印刷在陶瓷生坯薄片上,形成多層交替的內(nèi)電極結(jié)構(gòu);疊層環(huán)節(jié)需將印刷好內(nèi)電極的陶瓷生坯薄片按照設(shè)計(jì)順序精確疊合,保證內(nèi)電極的對(duì)準(zhǔn)度;燒結(jié)環(huán)節(jié)是將疊合后的生坯在高溫爐中燒結(jié),使陶瓷介質(zhì)充分致密化,同時(shí)實(shí)現(xiàn)內(nèi)電極與陶瓷介質(zhì)的良好結(jié)合,燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間的控制對(duì) MLCC 的介電性能和機(jī)械強(qiáng)度至關(guān)重要。
微型化 MLCC 的焊接可靠性問題一直是行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn),由于其引腳間距小、尺寸微小,傳統(tǒng)的手工焊接方式已無法滿足需求,必須依賴高精度的自動(dòng)化焊接設(shè)備。目前主流的焊接工藝為回流焊,通過控制焊接溫度曲線,使焊膏在高溫下融化并與 MLCC 的外電極和 PCB 焊盤充分結(jié)合,形成穩(wěn)定的焊接點(diǎn)。為提升焊接可靠性,部分企業(yè)會(huì)在 MLCC 外電極的頂層鍍層中添加特殊元素,增強(qiáng)焊料的潤濕性和結(jié)合強(qiáng)度;同時(shí),PCB 焊盤的設(shè)計(jì)也需適配微型化 MLCC 的尺寸,采用無鉛化焊盤布局,減少焊接過程中因熱應(yīng)力導(dǎo)致的 MLCC 開裂風(fēng)險(xiǎn)。此外,焊接后的檢測(cè)環(huán)節(jié)也至關(guān)重要,需通過 X 射線檢測(cè)、外觀檢查等手段,及時(shí)發(fā)現(xiàn)虛焊、橋連等焊接缺陷,確保微型化 MLCC 的連接穩(wěn)定性。多層片式陶瓷電容器的耐久性測(cè)試需在額定電壓和溫度下長期施加電壓。

絕緣電阻(IR)是衡量 MLCC 絕緣性能的重要指標(biāo),指的是電容器兩極之間的電阻值,反映了電容器阻止漏電流的能力。絕緣電阻值越高,說明 MLCC 的漏電流越小,電荷保持能力越強(qiáng),在電路中能更好地實(shí)現(xiàn)電荷存儲(chǔ)和隔離功能,避免因漏電流過大導(dǎo)致電路故障或能量損耗。MLCC 的絕緣電阻通常與介質(zhì)材料、生產(chǎn)工藝、工作溫度和濕度等因素相關(guān),一般來說,I 類陶瓷 MLCC 的絕緣電阻高于 II 類陶瓷 MLCC,且隨著工作溫度的升高,絕緣電阻會(huì)有所下降。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì) MLCC 的絕緣電阻有明確規(guī)定,例如對(duì)于容量小于 1μF 的 MLCC,絕緣電阻通常要求不低于 10^11Ω;對(duì)于容量大于 1μF 的 MLCC,絕緣電阻與容量的乘積(IR×C)要求不低于 10^4Ω?F,以確保其絕緣性能滿足實(shí)際應(yīng)用需求。多層片式陶瓷電容器的電性能測(cè)試包括電容量、絕緣電阻、損耗角正切等參數(shù)。上海低漏電流多層片式陶瓷電容器航空航天電子電路
消費(fèi)電子領(lǐng)域?qū)Χ鄬悠教沾呻娙萜鞯男枨笸苿?dòng)其向小尺寸、低成本方向發(fā)展。上海耐高溫多層片式陶瓷電容器射頻電路應(yīng)用定制
通信設(shè)備是 MLCC 的應(yīng)用領(lǐng)域之一,包括基站設(shè)備、路由器、交換機(jī)、光通信設(shè)備等,這些設(shè)備需要在高頻、高功率的工作環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì) MLCC 的高頻特性、低損耗、高可靠性提出了嚴(yán)格要求。在基站設(shè)備中,MLCC 用于射頻前端電路、功率放大電路和信號(hào)處理電路,實(shí)現(xiàn)信號(hào)濾波、阻抗匹配和電源去耦,確?;镜男盘?hào)傳輸質(zhì)量和覆蓋范圍;在光通信設(shè)備中,MLCC 用于光模塊的電源管理和信號(hào)調(diào)理電路,保障光信號(hào)的穩(wěn)定傳輸和轉(zhuǎn)換。隨著 5G 通信技術(shù)的普及,通信設(shè)備的工作頻率大幅提升,對(duì) MLCC 的高頻性能要求更高,需要 MLCC 在高頻段具有較低的寄生參數(shù)(如寄生電感、寄生電阻)和穩(wěn)定的電容量,以減少信號(hào)衰減和干擾,提升通信設(shè)備的整體性能。上海耐高溫多層片式陶瓷電容器射頻電路應(yīng)用定制
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