片式多层陶瓷电容
片式多层陶瓷电容器使用规范
此规格书适用于下列规格的片式多层陶瓷电容器（英文缩写 MLCC）：
C0603NPO301J500NT
2. 产品的型号规格：
C 0603 ┬┬ ①①
NPO ┬ ③
301 J ┬┬ ④④
500 N T ┬ ┬┬ ⑥⑦⑧
① C:
表示片式多层陶瓷电容器；
① 0603: 表示产品的尺寸规格；
③ NPO: 表示介质的温度特性；
1
3. 技术规格和试验方法：
3.1 外观：
3.1.1 要求: 瓷体和端电极无明显伤痕。 3.1.2 试验方法: 在 10 倍显微镜下目测。
3.2 尺寸规格：
3.2.1 要求: 产品的外形和尺寸应符合图 1 及表 1 的要求。 3.2.2 试验方法：使用精度不低于 0.01 mm 的量具测量。
3.3 工作环境：
外观: 无可见损伤。 容量变化:
NP0(C0G、C0H)： ∆C/C≤±5%
损耗角正切 (tgδ):
NP0(C0G、C0H)： tgδ≤20×10-4
绝缘电阻 (Ri):
NP0(C0G、C0H)： Ri≥2500MΩ
外观: 无可见损伤。 容量变化:
NP0(C0G、C0H)： ∆C/C≤±7.5%
损耗角正切(tgδ):
4. 包装、运输、贮存： 4.1 包装：
4.1.1 包装类型： 带式包装（标准载带圆盘包装）。
标准编带包装每盘： 0603 产品为 4,000 粒。 第一次包装：每 5 盘装入 1 纸盒（0603 产品共计 20,000 粒） 第二次包装：将第一次包装好的包装盒装入纸质包装箱，每个纸箱最多装 12 盒（0603 产品总计 240,000 粒），箱内剩余空隙部位用轻质辅材填满。 以上包装形式亦可根据用户需要包装。
多层片状陶瓷电容cm-cc
F
G
H
J
A
B
C
32 3225 1210 D
E
F
G
42 4520 1808
A B
A
B
43
4532 1812
C D
E
F
52 5720 2208 A
A
55 5750 2220 B
C
L 0.4±0.02 0.6±0.03 0.6±0.05 1.0±0.05
1.0±0.10 1.0±0.15 1.6±0.10 1.6±0.15 1.6±0.2
1.00 max.
1.40 max.
1.60 max.
1.6±0.15
0.30
2.20 max.
2.0±0.2
2.5±0.2
1.6 max. 2.2 max.
0.15
2.0 max.
2.0±0.2
2.5 max. 2.5±0.2
0.30
2.8 max.
2.8±0.2
2.2 max.
0.15
2.0 max.
※温度系数取决于20°C和85°C两点的测定值。
⑤静电电容值允差
温 度 补 偿 类
高 介 电 常 数 类
代号 A∗ B C D G∗ J K
允差 ±0.05pF ±0.1pF ±0.25pF ±0.5pF
±2% ±5% ±10%
静电容量的适用范围 C<0.5pF
代号 J∗
C≤5pF
K
C<10pF
M
Z
∗ ：适用于CL系列
④公称静电电容值 代码 静电容量值 R50 0.5pF 1R0 1pF 101 100pF 103 10000pF 105 1μF 107 100μF
多层陶瓷片式电容
多层陶瓷片式电容多层陶瓷片式电容是一种常用的电子元件，广泛应用于电子设备中。
它具有体积小、容量大、质量轻、稳定性好等特点，被广泛应用于通信、计算机、汽车、医疗等领域。
本文将从多层陶瓷片式电容的结构、工作原理、特点及应用等方面进行介绍。
多层陶瓷片式电容由许多薄片状的陶瓷层和金属电极交替堆叠而成。
这些陶瓷层通常由氧化铁、氮化铁、氧化锆等材料制成，而金属电极则由铜、铝等导电材料制成。
这种层叠结构使得多层陶瓷片式电容能够在相对较小的体积中实现较大的电容量。
多层陶瓷片式电容的工作原理是基于电容器的原理。
当电容器两端施加电压时，金属电极上的电子会被电场作用而移动，形成电流。
而陶瓷层则起到绝缘的作用，阻止电流的流失。
由于多层陶瓷片式电容中陶瓷层的数量较多，因此电容量较大。
多层陶瓷片式电容具有许多特点。
首先，它具有良好的温度稳定性和频率特性，能够在不同的温度和频率下保持较稳定的电容值。
其次，多层陶瓷片式电容的损耗角正切值较小，能够提供较低的功率损耗。
此外，它还具有较高的绝缘电阻和较低的介质损耗，能够有效防止电流泄漏和能量损耗。
多层陶瓷片式电容在各个领域都有广泛的应用。
在通信领域，它常被用于电路板上的滤波器、耦合器等电子元件中，用于滤除噪声和提高信号质量。
在计算机领域，多层陶瓷片式电容被广泛应用于内存模块中，用于存储和传输数据。
在汽车领域，它常被用于汽车电子系统中，如发动机控制单元、车载娱乐系统等，用于提供稳定的电源和信号传输。
在医疗领域，多层陶瓷片式电容被应用于医疗设备中，如心脏起搏器、血压监测器等，用于提供稳定的电源和信号传输。
多层陶瓷片式电容是一种重要的电子元件，具有体积小、容量大、质量轻、稳定性好等特点。
它在通信、计算机、汽车、医疗等领域有广泛应用。
随着科技的不断进步，多层陶瓷片式电容的性能将进一步提高，应用领域也将更加广泛。
我们相信，在未来的发展中，多层陶瓷片式电容将发挥更大的作用，为人们的生活带来更多的便利和创新。
MLCC老化特性
片式多层陶瓷电容器（MLCC）老化特性高介电常数型陶瓷电容器 (标准的主要材料为BaTiO3，温度特性为X5R，X7R，Y5V等) 的电容量随时间而减小。
这一特性称之为电容老化。
电容老化是具有自发性极化现象的铁电陶瓷独有的现象。
当陶瓷电容器加热到居里点以上的温度时 (在该温度晶体结构发生改变，自发性极化消失 (大约为150°C) )，并使之处于无载荷状态，直到它冷却到居里点以下，随着时间的流逝，逆转自发性极化变得越来越困难，结果，所测的电容值会随着时间而减小。
上述现象不仅在三星的产品中，在所有高介电常数 (BaTiO3) 的一般性陶瓷电容器都可以观察到。
附录是一些有关电容老化的公用标准 (陶瓷电容器:IEC60384-22附录B等)。
当电容值由于老化而不断减小的电容器重新加热到居里点以上温度并让其冷却时，电容值会得到恢复。
这种现象称之为去老化现象，发生去老化后，正常的老化过程重新开始。
质陶瓷的自发极化与铁电现象BaTiO3质陶瓷的自发极化与铁电现象如图1所示，BaTiO3质陶瓷具有钙钛矿晶体结构。
在居里点 (约130°C) 温度以上呈立方体，且钡 (Ba) 的位置位于最高点，氧 (O)位于晶面的中心，钛 (Ti) 位于晶体的中心。
图1: BaTiO3质陶瓷的晶体结构当在居里点以下正常温度范围内，一条晶轴 (C轴) 伸长约1%而其他晶轴缩短，晶体变成四方晶格 (如下页图2所示)。
在这种情况下，Ti4+离子将占据附近O2-的位置而后者从晶体中心沿晶轴伸展的方向偏移0.12Å。
这种偏移导致正、负电荷的生点发生偏差，造成极化现象。
极化现象是由于晶体结构的不对称造成的，在不施加外电场或压力的情况下，这种极化现象从一开始就存在。
这种类型的极化称为自发性极化现象。
图2: 温度变化时的晶体结构和相关介电常数的变化 (纯BaTiO3)BaTiO3质陶瓷自发极化的方向 (Ti4+离子的位置) 在施加外部电场的情况下可以轻易逆转。
片式多层陶瓷电容器简介介绍
应用领域
通信设备
用于信号处理、滤波、去耦等电路中，提高 信号质量。
汽车电子
用于汽车发动机控制、安全气囊等汽车电子 系统中。
消费电子
广泛用于智能手机、平板电脑、数码相机等 电子产品中。
工业控制
用于工业自动化设备、电机驱动控制等电路 中。
02
片式多层陶瓷电容器的制造工 艺
片式多层陶瓷电容器的制造工艺
智能化与自动化
随着智能化和自动化技术的不断 发展，片式多层陶瓷电容器的生 产工艺也在不断改进，提高生产 效率和产品质量。
技术挑战与解决方案
技术挑战
片式多层陶瓷电容器的技术挑战主要 包括提高性能、减小体积、降低成本 等方面。
解决方案
针对这些挑战，企业可以通过研发新 材料、优化生产工艺、提高生产效率 等方式来应对。同时，加强与高校、 科研机构的合作也是解决技术难题的 重要途径。
它利用陶瓷介质的高介电常数特性，实现小型化、高容量的电容器。
特性
高容值
由于采用多层叠加结构，片式 多层陶瓷电容器的容值较高。
小型化
体积小巧，有利于电子设备的 小型化和集成化。
高频特性好
具有较低的等效串联电阻（ESR ）和等效串联电感（ESL），适 用于高频电路。
可靠性高
经过严格的质量控制和可靠性 测试，具有较长的使用寿命。
• 片式多层陶瓷电容器（MLCC）是一种电子元件，广泛应用于各类电子设备中，具有小型化、高性能、高可靠性的特点。 MLCC由多层陶瓷介质和金属电极叠合而成，具有高介电常数、低损耗、温度稳定性好等优点。
03
片式多层陶瓷电容器的性能参 数
片式多层陶瓷电容器的性能参数
• 片式多层陶瓷电容器（MLCC）是一种电子元件，广泛应 用于各类电子设备中，作为微型、高精度、高可靠性的电 容元件。它由多层陶瓷介质和金属电极叠加而成，具有体 积小、容量大、成本低、一致性好等优点。
mlcc(片层陶瓷电容)
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中国MLCC (片式多层陶瓷电容器)的发展史
多层陶瓷电容器(MLC)的起源可以追溯到二战期间玻璃釉电容器的诞生。由于性能优异的高频电容器与大功率发射电容器对云母介质的需求巨大，而云母矿产资源稀缺以及战争的影响，美国陆军通信部门资助DupONt公司陶瓷实验室开展了喷涂玻璃釉介质和丝网印刷银电极经叠层后共烧，再烧附端电极的独石化(Monolithic)工艺研究，并获得多项技术专利。经介质配方改进提高介电常数和降低损耗，玻璃釉电容器已完全可以取代云母电容器。
2.MLCC多次洗牌
经历了多次洗牌，日系企业仍然占据市场领先地位。
20世纪90年代中后期，日系大型MLCC制造企业全面抢滩中国市场，先后建立北京村田、无锡村田、上海京瓷、东莞太阳诱电、东莞TDK等合资或独资企业。在这期间，克服了困扰十余年的可靠性缺陷，以贱金属电极(BME)核心技术为基础的低成本MLCC开始进入商业实用化。以天津三星电机为代表的韩资企业也开始成为一支新兴力量。
新旧世纪之交，飞利浦在产业顶峰放弃并出让被动元件事业部，拉开了中国台湾岛内MLCC业界全面普及BME技术的序幕。国巨、华新、达方、天扬等台系企业的全面崛起，彻底打破了日系企业在BME制造技术的垄断，高性价比MLCC为IT与A&V产业的技术升级和低成本化作出了重大贡献。同时，台系企业开始将从后至前的各道工序制程不断向大陆工厂转移。
3.中国大陆MLCC技术获突破
大陆电容器产业现已基本实现了MLCC主流产品本地化供应局面。
在MLCC发展进程中，需特别强调的是我国大陆科技工作者的历史贡献。在二战后，前苏联研制出的与美国类似的玻璃釉电容器技术传入我国大陆，形成了一定的生产规模。为进一步改进性能，扩大产能，20世纪60年代中国大陆产业界开始尝试用陶瓷介质进行轧膜成型、印刷叠压工艺制造独石结构的瓷介电容器。为适应多层共烧工艺要求，采用传统陶瓷电容器介质材料于1300℃以上高温烧结需采用Au-Pd-Pt三元贵金属电极系统，因成本太高，仅能维持极少量军品需求。以原电子工业部7所、715厂、华南工学院等单位为龙头的若干单位，先后于1967年和1969年完成了900℃左右低温烧结的2类和1类独石瓷介电容器的研制。前者以Smolenskii首先提出的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3为主晶相。后者包括MgO-Bi2O3-Nb2O5和ZnO-Bi2O3-Nb2O5系，以及高介大温度系数Pb(Mg1/2W1/2)O3系统。上述系统在我国大陆实现工业化生产达20年。
多层片式陶瓷电容器
多层片式陶瓷电容器执行标准总规范：GB/T2693-2001《电子设备用固定电容器第1部分：总规范》分规范：GB/T9324-1996《电子设备用固定电容器第10部分：分规范》GB/T9325-1996《电子设备用固定电容器第10部分：空白详细规范》分类介绍a、电解质种类容量温度特性是选用电介质种类的一个重要依据。
NPO（CG）：I类电介质，电气性能最稳定，基本上不随温度、电压、时间的改变；属超稳定型、低损耗电容材料类型，适用于对稳定性、可靠性要求较高的高频、特高频、甚高频的电路。
产品应用：振荡器、混频器、中频/高频/甚高频/超高频放大器、低噪声放大器、时间电路、高频滤波电路、高频耦合。
X7R（2X1）：II类电介质，电气性能较稳定，随温度、电压、时间的改变，其特有性能变化并不显著，属稳定型电容材料类型，适用于隔离、耦合、旁路、滤波电路及可靠性要求较高的中高频电路。
产品应用：电源（滤波、旁路）电路、时间电路、储能电路、中频/低频放大器（隔直、耦合、阻抗匹配），高频开关电源（S.P.S）、DC/DC变换器、滤波、旁路电路、隔直、阻抗匹配电路。
Y5V（2F4）：III类电介质，具有较高的介电常数，常用于生产比容比较大的、标称容量较高的大容量电容产品；由于其特有的电介质性能，因而能造出容量比NPO更大的电容器。
属低频通用型电容材料类型，由于成本较低，广泛用于对容量、损耗要求偏低的电路。
产品应用：电源滤波电路、隔直、阻抗匹配电路。
b、电容量与偏差电容量与偏差的选择取决于电路的要求，特别提示，在相同尺寸和容量规格下，偏差较大的电容器的价格相对便宜。
c、电压额定电压的选择也取决于电路本身的要求，电容的耐压虽然在设计时已有一定的安全系数，但电容器额定电压的选择仍须高于实际工作电压。
d、片状电容器的端头电极：片状电容器端头电极的选择至关重要！全银端头：生产工艺简单、成本较低，耐焊性较差、端头物理强度也低，焊接时温度要适当，焊接速度要快，否则会出现银锡熔融现象而损坏端头。
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• M7G(P100) +100 ppm/℃±30 ppm/℃
片式多层陶瓷电容
附2：2类瓷的标志代码（ ANSI/EIA 198-E）
(a) 下限类别温
度 /℃
+10 -30 -55
(b) （a）行
的 字母代
码
Z Y X
(c)
(d)
上限类别温度 （c）行
/℃
的
数字代码
+45
• 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
• 钽电解电容器-高容值、低绝缘、有极性、低耐压、
高成本
• 铝电解电容器-超高容值、漏电流大、有极性 • 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
片式多层陶瓷电容
3.MLCC的基础知识
片式多层陶瓷电容
内容提要
• 1.电容的基础知识 • 2.电容的分类及特点 • 3.MLCC的基础知识 • 4.电容在电路中的作用 • 5.MLCC的应用
片式多层陶瓷电容
1.电容的基础知识
• 1）概念： • 能存储电荷的容器。 • 电容器基本模型是一种中间被电介质材料
隔开的的双层导体电极所构成的单片器件。 这种介质必须是纯绝缘材料。电容器常用 的介质材料有空气、天然介质、合成材料。 电容器所用陶瓷介质是以钛酸盐为主要成 份。
(f) (e)行 允许偏差 字符代码
G H J K L M N
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
2类陶瓷介质的温度特性
• X7R:ΔC/C±15%，
(-55℃~125℃)
• X5R:ΔC/C±15%，
(-55℃~85℃)
• Z5U:ΔC/C+22~-56%，
(+10℃~+85℃)
• Y5V:ΔC/C+22~-82%，
(-30℃~+85℃)
片式多层陶瓷电容
4.电容在电路中的作用
• 滤波 • 耦合 • 去耦 • 旁路 • 谐振 • 时间常数（定时） • 自举升压电容 • 预加重 • 补偿 • 反馈
片式多层陶瓷电容
1.名词解释-滤波
• 并接在电路正负极之间，把电路中无用的
交流去掉，一般采用大容量电解电容，也 有采用其他固定电容器的。
• （将整流后的单向脉动电流中的交流分量
滤支，使单向脉动电流变成平滑的直流电 流。）
片式多层陶瓷电容
实例：整流滤波电路（方框图）
全波整流电容滤波电路
a
u1 u1
片式多层陶瓷电容
2）电容器两个重要的特性
• 通交隔直 • 在充电或放电的过程中，两极板上的电荷
有积累过程，或者说极板上的电压有建立 过程，因此电容器上的电压不能突变
片式多层陶瓷电容
2.电容器的分类及特点
• 1）电容器的分类 • 陶瓷介质类（1、2、3类） • 有机薄膜类（聚酯PET、聚丙烯PP、聚苯乙
D4
u2
D1
S +
D3
C–
uo
D2
RL
b
片式多层陶瓷电容
2.名词解释-耦合、退耦：
• 耦合：连接于信号源和信号处理电路或两级放大
器之前，用以隔断直流电，让交流或脉动信号通 过，使相邻的放大器直流工作点互不影响。（广 义的理解：信号之间的传递）
• 退耦：并接于电路和正负极之间，可防止电路通
过电源内阻形成的正反馈通路而引起的寄生振荡。 （消除或减轻两个或两个以上电路间在某方面的 相互影响的方法称为退耦。）
片式多层陶瓷电容
实例：谐振电路
片式多层陶瓷电容
5）时间常数
• 在RC定时电路中与电阻R串联共同决定时间
烯PS、聚碳酸酯PC、聚2,6萘乙烯酯PEN、 聚苯硫醚PPS）
• 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）
• 其他类（云母、云母纸、空气）
片式多层陶瓷电容
2）各类电容器的特点
• 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
热稳定型或热补偿型
• 2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
• 3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
片式多层陶瓷电容
附1）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/℃
）
0.0 0.3 0.8 0.9 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 7.5
(b) (a)行有效数
字母代码
C B L A M P R S T U
(c) 对(a)行适
用 的倍数
(d) (c)行倍数的
数字代码
0
-1.0
1
-10
2
-100
3
-1000
4
-10000
5
+1
6
+10
7
+100
8
+1000
9
+10000
片式多层陶瓷电容
(e) 温度系数 允许偏差
±30 ±60 ±120 ±250 ±500 ±1000 ±2500
片式多层陶瓷电容
实例：耦合、退耦电路
片式多层陶瓷电容
3.名词解释-旁路电容
• 并接在电阻两端或由某点直接跨接至共用
电位为交直流信号中的交流或脉动信号设 置一条通路，避免交流成分在通过电阻时 产生压降。
片式多层陶瓷电容
实例：旁路滤波电路（电路图）
片式多层陶瓷电容
4.名词解释-谐振
当接收电路的固有频率跟接收到的 电磁波的频率相同时，接收电路中 产生的振荡电流最强。 这种现象就叫做电谐振
2
+65
4
+85
5
+105
6
+125
7
+150
8
+200
9
片式多层陶瓷电容
(e) 在整个温度范围
内 ΔC/C极大值
%
±1.0 ±1.5 ±2.2 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3.3 ±4.7 ±7.5 ±10.0 ±15.0 ±22.0
+22/-33
+22/-56
+22/-82
(a) （e）行
的 字母代码
A B C D E F P R S T U V
• 1）MLCC的概念：
MLCC (Multi-Layer Ceramic Chip Capacitor) 片式多层陶瓷电容器的英文缩写
片式多层陶瓷电容
2）MLCC内部结构示意图
片式多层陶瓷电容
3） MLCC制造工艺流程
片式多层陶瓷电容
4）陶瓷介质电容器的分类
• 1类陶瓷介质——顺电体，线性温度系数，