宇阳科技贴片电容设计选型ppt课件

片式多层陶瓷电容器设计选型深圳市宇阳科技发展有限公司2011年6月片式多层陶瓷电容器片式多层陶瓷电容器设计选型深圳市宇阳科技发展有限公司设计选型深圳市宇阳科技发展有限公司内 容 提 要nMLCC的概念与应用领域nMLCC产品分类与主要技术指标n各类电子产品用MLCC的设计选型n电容器的失效模式与常见故障n宇阳的技术创新与发展规划内内 容容 提提 要要MLCC的概念与应用领域的概念与应用领域1、MLCC的概念nMLCC (Multi-Layer Ceramic Chip Capacitor)片式多层陶瓷电容器的英文缩写1、MLCC的概念的概念MLCC (Multi-Layer CMLCC内部结构示意图MLCC内部结构示意图内部结构示意图MLCC制造工艺流程MLCC制造工艺流程制造工艺流程1、MLCC的应用 n微型化便携式信息与通信终端的小型化、轻量化。包括移动电话、笔记本电脑、W-LAN、MP3、数码相机、摄像机等。n高品质、低成本化贱金属电极材料（BME）技术。质优价廉的计算机、通信及数字视听A&V产品迅速普及。n高频/高压化高可靠、片式化、高Q值、耐高压。适用于RF模块，电源滤波，LCD背光。1、MLCC的应用的应用 1、MLCC的应用IT及外设、网络 1、MLCC的应用的应用IT及外设、网络及外设、网络 1、MLCC的应用通信1、MLCC的应用的应用通信通信1、MLCC的应用数字视听（A&V）1、MLCC的应用的应用数字视听（数字视听（A&V）2、电容器的分类n陶瓷介质类（1、2、3类）n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）n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）n其他类（云母、云母纸、空气）2、电容器的分类、电容器的分类各类电容器的特点nMLCC（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。nMLCC（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。n钽电解电容器高容值、低绝缘、有极性、低耐压、高成本。n铝电解电容器超高容值、漏电流大、有极性。n有机薄膜电容器中容值、高耐压、低损耗、较稳定、无极性、高成本、耐高温性差。各类电容器的特点各类电容器的特点MLCC（1类）类）微型化、高频化、超低损耗、微型化、高频化、超低损耗、陶瓷介质电容器的分类 n1类陶瓷介质顺电体，线性温度系数，热稳定型或热补偿型 n2类陶瓷介质铁电体，非线性温度特性，高比体积电容，小型化、微型化n3类陶瓷介质阻挡层或晶界层型陶瓷，单层型圆片电容器介质陶瓷介质电容器的分类陶瓷介质电容器的分类 1类陶瓷介质类陶瓷介质顺电体，线性温度系数，顺电体，线性温度系数，1类瓷的标志代码（ANSI/EIA-198-E）(a)电容量温度系数有效位数（ppm/）0.00.30.80.91.01.52.23.34.77.5(b)(a)行有效数字母代码CBLAMPRSTU(c)对(a)行适用的倍数-1.0-10-100-1000-10000+1+10+100+1000+10000(d)(c)行倍数的数字代码0123456789(e)温度系数允许偏差306012025050010002500(f)(e)行允许偏差字符代码GHJKLMN1类瓷的标志代码（类瓷的标志代码（ANSI/EIA-198-E）(a)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C0G（NP0）0 ppm/30 ppm/R2G(N220)-220 ppm/30 ppm/U2J(N750)-750 ppm/120ppm/T3K(N4700)-4700 ppm/250ppm/M7G(P100)+100 ppm/30 ppm/1类陶瓷介质温度系数类陶瓷介质温度系数 EIA代码代码(简码简码)温度系数及其允许偏温度系数及其允许偏2类瓷的标志代码（ANSI/EIA-198-E）(a)下限类别温度/(b)（a）行的字母代码(c)上限类别温度/(d)（c）行的数字代码(e)在整个温度范围内C/C极大值%(a)（e）行的字母代码+10-30-55ZYX+45+65+85+105+125+150+20024567891.01.52.23.34.77.510.015.022.0+22/-33+22/-56+22/-82ABCDEFPRSTUV2类瓷的标志代码（类瓷的标志代码（ANSI/EIA-198-E）(a)(2类陶瓷介质的温度特性 X7R:C/C15%，(-55125)X5R:C/C15%，(-5585)Z5U:C/C+22-56%，(+10+85)Y5V:C/C+22-82%，(-30+85)2类陶瓷介质的温度特性类陶瓷介质的温度特性 X7R:C/C15%，1类瓷的标志代码（IEC60384-10、GB/T9324、JIS-C-5101-10）标称温度系数ppm/温度系数允许偏差ppm/字母代码温度系数允许偏差+1000-33-75-150-220-330-470-750-1000-15003030303030306060120250250ACHLPRSTUQVGGGGGGHHJKK+140-1000SL+250-1750UM1类瓷的标志代码类瓷的标志代码（IEC60384-10、GB/T93242类瓷的标志代码（IEC60384-10、GB/T9324、JIS-C-5101-10）温度特性组别的字母代码在上下限类别温度范围电容量的最大变化率上下限类别温度范围和对应的数字代码-55/125-55/85-40/85-25/8510/85123462B2C2D2E2F2R2X10%20%+20/-30%+22/-56%+30/-80%15%15%OKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOKOK2类瓷的标志代码类瓷的标志代码（IEC60384-10、GB/T9324E3、E6、E12、E24优先数系的电容量标称值及允许偏差 优先数系优先精度优先数系优先精度优先数系优先精度优先数系优先精度E3ZE6ME12KE24J1.02.24.7+80%-20%1.01.52.23.34.76.820%1.01.21.51.82.22.73.33.94.75.66.88.210%1.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.03.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.15%E3、E6、E12、E24优先数系的电容量标称值及允许偏差优先数系的电容量标称值及允许偏差 MLCC电容量交流测试电压特性MLCC电容量电容量交流测试电压特性交流测试电压特性MLCC电容量直流偏置电压特性MLCC电容量电容量直流偏置电压特性直流偏置电压特性MLCC电容量老化衰减特性MLCC电容量老化衰减特性电容量老化衰减特性电容器的C/Tan频率特性电容器的电容器的C/Tan频率特性频率特性电容器的阻抗频率特性电容器的阻抗频率特性电容器的阻抗频率特性电容器的等效电路模型Z=R+jL+1/jC SRF=fs=1/2(LC)1/2 ESR=R=XC/Q=XCTan电容器的等效电路模型电容器的等效电路模型Z=R+jL+1/jC 钽电解电容器/MLCC阻抗频率特性钽电解电容器钽电解电容器/MLCC阻抗频率特性阻抗频率特性新型片式电容器的发展趋势nMLCC率先实现片式化，适应SMT技术需求nMLCC(NP0,X7R)大量取代有机电容器nMLCC(NP0)大量取代云母电容器nMLCC(X7R,Y5V)部分取代钽电解电容器新型片式电容器的发展趋势新型片式电容器的发展趋势MLCC率先实现片式化，适应率先实现片式化，适应SMT技技MLCC 小型化/微型化进程主流年代198019901997200220102015型号规格1206080506030402020101005尺寸3.2mm1.6mm2.0mm1.25mm1.6mm0.8mm1.0mm0.5mm0.6mm0.3mm 0.4mm0.2mm面积/mm2面积比5.12100%2.4047%1.2825%0.5010%0.183.5%0.081.6%体积/mm3体积比6.14100%2.8847%1.0217%0.254%0.050.9%0.0160.26%MLCC 小型化小型化/微型化进程主流微型化进程主流19801990199720MLCC取代电解电容器的基础nBME技术有效降低材料成本，扩展容值范围。nMLCC(X7R,Y5V)在微型化、低ESR、高频化、高耐压、高绝缘、耐高温、高可靠、无极性方面占绝对优势。nMLCC(X7R)在温度特性方面相当。nMLCC(X7R,Y5V)部分取代钽、铝电解电容器用于去耦、滤波、时间常数。MLCC取代电解电容器的基础取代电解电容器的基础BME技术有效降低材料成本，扩展技术有效降低材料成本，扩展额定工作电压优先系列nR5系列：1、1.6、2.5、4、6.3nR10系列：1、1.25、1.6、2、2.5、3.2、4、5、6.3、8n传统陶瓷介质电容器40V、63V、100V、160V、250V、630V、1KV、2KV、3KV、5KV、6KVnMLCC（低电压小体积大容量，高频高Q，中高压高可靠）4V、6.3V、10V、16V、25V、50V、100V、200V、300V、500V、630V、1KV、2KV、3KV、5KV、6KV、10KV、20KV额定工作电压优先系列额定工作电压优先系列R5系列：系列：1、1.6、2.5、4、6.3A&V产品的需求特点DVD类nMPEG-2/DTS解码及伺服电路。低电压、通用型。n家用型电器产品。温度特性要求一般。n低频电路。对Q值、ESR、SRF等高频特性无特殊要求。n消费类电器产品。成本压力大。LCD类n背光电路。耐高压、长距离跨槽装配。A&V产品的需求特点产品的需求特点DVD类类移动通信产品的需求特点nGSM、CDMA蜂窝移动电话小型轻量化，要求微型化。nGSMDCS、CDMA3G、BLUETOOTH、PHS、ISM 等制式RF资源扩展900MHz1.8GHz1.9GHz2.4GHz5.8GHznRF电路对Q值、ESR、SRF等高频特性要求较高。n个人消费类产品，温度特性要求一般。n谐振回路、时间常数电路对温度特性要求较高。n便携式产品二次电源低功耗要求低工作电压、高Q值。移动通信产品的需求特点移动通信产品的需求特点IT行业产品的需求特点n全数字化电路，多层PCB板普及，表面贴装化。n低频电路。对Q值、ESR、SFR等高频特性无特殊要求。n通用/家用型终端产品。低电压型电路，温度特性要求一般。成本压力较大。n谐振回路对温度稳定性要求较高。n便携式终端产品对微型化要求较高。nCRT/LCD显示器对于高压MLCC有强劲需求。IT行业产品的需求特点全数字化电路，多层行业产品的需求特点全数字化电路，多层PCB板普及，表面贴板普及，表面贴3、MLCC的设计选型原则与趋势nY5V/Z5U逐渐退出高端应用领域，X7R/X5R在高性能产品的用量持续上升，并趋向于主导整个MLCC市场。n0402成为主流产品尺寸规格，0201已崭露头角。n电容量标称值的优先数系及允许偏差C0GE24 E12 E6 E3系列，J（5%）X7R/X5RE12 E6 E3系列，K（10%）Y5VE3系列，Z（-20%+80%）3、MLCC的设计选型原则与趋势的设计选型原则与趋势Y5V/Z5U逐渐退出高端应逐渐退出高端应3、MLCC 设计选型要点n电容量标称值采用E3等优先系列。如：1.0、2.2、4.7。n10pF以下规格允许使用整数标称值，如：1.0、2.0、3.0pF等。n标称电容量允许偏差优选精度，并可适当降低C0GJ（5%），X7R/X5RK（10%），Y5VZ（-20%+80%）nRF电路定制品种：高Q值、低ESR、高SRF；E24系列结合整数标称值、高精度选配。n低额定工作电压，降额5070%设计，兼顾成本，就低不就高。n温度特性C0G、X7R/X5R、Y5V，结合电容量标称值合理搭配。n尺寸规格优选0402。注意0201新趋势。n大容量品种部分取代钽电解电容器。n CRT显示器/LCD显示器高压MLCC。nLCD背光用MLCC：1808或1812-3KV-1047pF J（5%）K（10%）3、MLCC 设计选型要点电容量标称值采用设计选型要点电容量标称值采用E3等优先系列。如等优先系列。如4、电容器的失效模式（）（）初期故障領域1.0磨耗故障領域1.0偶発故障領域1.0Weibull分布 R(t)=e-tm/t0 形状母数m4、电容器的失效模式、电容器的失效模式（）初期故障領域磨耗故障領域偶発故（）初期故障領域磨耗故障領域偶発故4、电容器的失效模式与常见故障nMLCC（2类）SMT工艺不当导致断裂或绝缘失效；Y5V温度特性不佳导致电路故障。nMLCC（1类）RF设计选型匹配。4、电容器的失效模式与常见故障、电容器的失效模式与常见故障MLCC尺寸微型化发展趋势预测MLCC尺寸微型化发展趋势预测尺寸微型化发展趋势预测n引进并消化吸收国际最先进的产业化技术硬件n与日本、美国同行间开展的联合开发与合作n国内产学研方式技术合作与攻关n自有专利技术自主研究开发技术创新体系（国内专业技术人才团队，国际一流研发与工艺技术支持）5、宇阳的技术基础引进并消化吸收国际最先进的产业化技术硬件引进并消化吸收国际最先进的产业化技术硬件5、宇阳的技术基础、宇阳的技术基础5、宇阳的技术创新与发展nBME微型MLCC材料体系与产品结构设计（价格低廉的镍、铜等贱金属电极材料）n亚微米超细材料分散与相关工艺技术（纳米材料技术的前沿）n还原性气氛烧结工艺（MLCC产品质优价廉的技术保证）n高频高Q高压MLCC材料体系与结构设计5、宇阳的技术创新与发展、宇阳的技术创新与发展BME微型微型MLCC材料体系与产品结构材料体系与产品结构产品微观分析与性能评估n经对比测试宇阳BME微型MLCC与国际著名企业产品水平相当。n宇阳公司产品技术标准符合ANSI/EIA-198-E-1997、JIS-C-6429、GB/T9324、IEC60384-10要求。n经中国电子产品可靠性与环境试验研究所质量检测中心鉴定检验合格，产品性能达到国际先进水平。产品微观分析与性能评估经对比测试宇阳产品微观分析与性能评估经对比测试宇阳BME微型微型MLCC与国际与国际n0402 BME微型MLCC于2002年10月通过技术鉴定，填补国内空白，属国内首创。n国家高技术产业化示范工程项目0402微型片式多层陶瓷电容器于2004年3月通过验收，在国内率先实现规模化量产。n高频/微波MLCC材料体系与产品结构设计技术，成功用于移动通信产品。n2004-2007年大容量MLCC研发成功并投产。n2008年0201超微型MLCC通过技术鉴定，填补国内空白，属国内首创。宇阳的技术创新与发展0402 BME微型微型MLCC于于2002年年10月通过技术鉴定，月通过技术鉴定，n采用当今国际最先进BME结合亚微米技术开发成功高容量微型MLCC：0402X5R104-105，0603X5R105-225；0402Y5V224-105，0603Y5V105-475；0402C0G471-102，0603C0G102-4725、宇阳的技术创新与发展采用当今国际最先进采用当今国际最先进BME结合亚微米技术开发成功结合亚微米技术开发成功5、宇阳的技术、宇阳的技术更小、更密、更高！n超微型化01005规格尺寸MLCCn复合化LTCC复合元件与组件n高频化高频/微波元器件在 3G、BLUETOOTH、IC卡等领域向客户提供全套产品与技术服务！5、宇阳的技术创新与发展更小、更密、更高！更小、更密、更高！5、宇阳的技术创新与发展、宇阳的技术创新与发展Your Success,Our Success!