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。
MLCC片式多层陶瓷电容器工艺技术(doc 35页)
C = εr×ε0×A×n / T
The rated voltage depends on the structure of the device, the thickness and strength of the dielectric Figure 1 shows the structure of a multi-layer capacitor.
General Introduction Multi-layer ceramic chip capacitor is a kind of ceramic dielectric capacitor with small size, high capacitance per volume, high accuracy, suited surface mounted technology (SMT). It is widely used in electronic circuitry, mounted printed circuit board, and hybrid IC. These different functions require specific capacitor properties.
MLCC 片式多层陶瓷电容器工艺 技术(doc 35 页)
简介 Brief Introduction
▉ MLCC 简介： 片式多层陶瓷电容器（MLCC）是适合于表面贴装技术（SMT）的小尺寸、
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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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。
片式多层陶瓷电容器MLCC
片式多层陶瓷电容器MLCC多层陶瓷电容器MLCC是英文字母Multi-Layer Ceramic Capacitor的首写字母。
在英文表达中又有Chip Monolithic Ceramic Capacitor。
两种表达都是以此类电容器外形和内部结构特点进行，也就是内部多层、整体独石(单独细小的石头)的结构，独石电容包括多层陶瓷电容器、圆片陶瓷电容器等，由于元件小型化、贴片化的飞速发展，常规圆片陶瓷电容器逐步被多层陶瓷电容器取代，人们把多层陶瓷电容器简称为独石电容或贴片电容。
片式多层陶瓷电容器(Multi-layer Ceramic Capacitor 简称MLCC)是电子整机中主要的被动贴片元件之一，它诞生于上世纪60年代，最先由美国公司研制成功，后来在日本公司(如村田Murata、TDK、太阳诱电等)迅速发展及产业化，至今依然在全球MLCC领域保持优势，主要表现为生产出MLCC具有高可靠、高精度、高集成、高频率、智能化、低功耗、大容量、小型化和低成本等特点。
(片式多层陶瓷电容器，独石电容，片式电容，贴片电容) MLCC —简称片式电容器，是由印好电极（内电极）的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极），从而形成一个类似独石的结构体，故也叫独石电容器。
MLCC除有电容器“隔直通交”的通性特点外，其还有体积小，比容大，寿命长，可靠性高，适合表面安装等特点。
•随着世界电子行业的飞速发展，作为电子行业的基础元件，片式电容器也以惊人的速度向前发展，•每年以10%～15%的速度递增。
目前，世界片式电容的需求量在2000亿支以上，70%出自日本（如MLCC大厂村田muRata），其次是欧美和东南亚（含中国）。
随着片容产品可靠性和集成度的提高，其使用的范围越来越广，•广泛地应用于各种军民用电子整机和电子设备。
如电脑、电话、程控交换机、精密的测试仪器、雷达通信等。
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数字电视类产品
Байду номын сангаас
THE END THANKS FOR YOUR TIME
3.MLCC的基础知识 3.MLCC的基础知识
• 1）MLCC的概念： MLCC的概念：
MLCC (Multi-Layer Ceramic Chip Capacitor) (Multi片式多层陶瓷电容器的英文缩写
2）MLCC内部结构示意图 MLCC内部结构示意图
3） MLCC制造工艺流程 MLCC制造工艺流程
ppm/℃±120ppm/℃
• T3K(N4700) -4700
ppm/℃±250ppm/℃
• M7G(P100) +100 ppm/℃±30 ppm/℃
附2：2类瓷的标志代码（ ANSI/EIA 198198-E）
(a) 下限类别温 度 /℃ +10 -30 -55 (b) （a）行 的 字母代 码 Z Y X (c) 上限类别温度 /℃ (d) （c）行 的 数字代码 2 4 5 6 7 8 9 (e) 在整个温度范围 内 ∆C/C极大值 ∆C/C极大值 % ±1.0 ±1.5 ±2.2 ±3.3 ±4.7 ±7.5 ±10.0 ±15.0 ±22.0 +22/+22/-33 +22/+22/-56 +22/+22/-82 (a) （e）行 的 字母代码 A B C D E F P R S T U V
片式多层陶瓷电容
2012年 2012年3月1日
内容提要
• 1.电容的基础知识 1.电容的基础知识 • 2.电容的分类及特点 2.电容的分类及特点 • 3.MLCC的基础知识 3.MLCC的基础知识 • 4.电容在电路中的作用 4.电容在电路中的作用 • 5.MLCC的应用 5.MLCC的应用
1.电容的基础知识 1.电容的基础知识
反馈信号的电容
5.MLCC的应用 5.MLCC的应用
• 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。 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。 高频/高压化——高可靠、片式化、高Q值、耐高 压。适用于RF模块，CRT与主板电源滤波，LCD 背光。
2）各类电容器的特点
• MLCC（1类）-微型化、高频化、超低损耗、低 MLCC（ 类）• • • •
ESR、高稳定、高耐压、高绝缘、高可靠、无极 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 MLCC（ 类）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 高可靠、耐高温、低ESR、低成本 钽电解电容器钽电解电容器-高容值、低绝缘、有极性、低耐压、 高成本 铝电解电容器铝电解电容器-超高容值、漏电流大、有极性 有机薄膜电容器有机薄膜电容器-中容值、高耐压、低损耗、较稳 定、无极性、高成本、耐高温性差
•
实例：耦合、退耦电路
3.名词解释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。
实例：旁路滤波电路（电路图）
4.名词解释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 这种现象就叫做电谐振
IT类产品 IT类产品
3）A&V产品的需求特点 A&V产品的需求特点
• DVD类： DVD类：
MPEG-2/DTS解码及伺服电路，低电压、通用 MPEG-2/DTS解码及伺服电路，低电压、通用 型。 家用型电器产品。温度特性要求一般。 低频电路。对Q值、ESR、SRF等高频特性无 低频电路。对Q值、ESR、SRF等高频特性无 特殊要求。 消费类电器产品。成本压力大。 LCD类： LCD类： 背光电路。耐高压、长距离跨装配
附1）1类瓷的标志代码（ ANSI/EIA 198198-E）
(a) 电容量 温度系数 有效位数 （ ppm/℃ 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 (a)行有效数 字母代码 (c) 对(a)行适 (a)行适 用 的倍数 (d) (c)行倍数的 (c)行倍数的 数字代码 (e) 温度系数 允许偏差 (f) (e)行 (e)行 允许偏差 字符代码
A&V类产品 A&V类产品
4）数字电视类产品的需求特点
• 全数字化电路，多层PCB板普及，表面贴装 全数字化电路，多层PCB板普及，表面贴装
化。 • MPEG-2解码编码电路。低电压、通用型。 MPEG• 谐振回路对温度稳定性要求较高。 • RF调谐器/调制器要求高频高Q，以及温度 RF调谐器/调制器要求高频高Q 补偿特性。工作频段LF/VHF/UHF 补偿特性。工作频段LF/VHF/UHF
C B L A M P R S T U
-1.0 -10 -100 -1000 -10000 +1 +10 +100 +1000 +10000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
±30 ±60 ±120 ±250 ±500 ±1000 ±2500
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
实例：谐振电路
5）时间常数
• 在RC定时电路中与电阻R串联共同决定时间 RC定时电路中与电阻R
长短的电容。 • 最常见的RC定时电路为微分电路和积分电 最常见的RC定时电路为微分电路和积分电 路。
实例1 实例1：微分电路
从电路结构看，微分电 路与耦合电路相似甚 至相同 如果用电路的时间常 数RC与所通过的信号 RC与所通过的信号 周期相比较，如果RC 周期相比较，如果RC 远小于T 远小于T则为微分电路， 反之为耦合电路 。 微分电路形式
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， 类陶瓷介质——顺电体，线性温度系数，
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， 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 ， 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
移动通信类产品
2）IT行业产品的需求特点 IT行业产品的需求特点
• 全数字化电路，多层PCB板普及，表面贴装化。 全数字化电路，多层PCB板普及，表面贴装化。 • 低频电路。对Q值、ESR、SFR等高频特性无特殊 低频电路。对Q值、ESR、SFR等高频特性无特殊 • • • •
要求。 通用/ 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。 谐振回路对温度稳定性要求较高。 便携式终端产品对微型化要求较高。 CRT/LCD显示器对于高压MLCC有强劲需求。 CRT/LCD显示器对于高压MLCC有强劲需求。
• （去加重电容： 对音频信号中经预加重提
升的那部分高频分量连同噪音一起衰掉， 恢复伴音信号的本来面貌的RC网络 恢复伴音信号的本来面貌的RC网络 ）
实例：预加重电路
7)名词解释7)名词解释-自举升压电容
• 利用其储能来提升电路某点的电位，使其
电位值得高于为该点供电的电源电压。
实例：自举升压电路
• 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。
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
2.电容器的分类及特点 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） 陶瓷介质类（1 • 有机薄膜类（聚酯PET、聚丙烯PP、聚苯乙 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、 PS、聚碳酸酯PC PC、聚2,6 2,6萘乙烯酯PEN PEN、 聚苯硫醚PPS） 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）\ TCNQ、导电聚合物阴极聚吡咯（PPY） 聚噻吩（PTN） 聚噻吩（PTN） • 其他类（云母、云母纸、空气）
4.电容在电路中的作用 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
1.名词解释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。）
1）移动通信产品的需求特点
• GSM、CDMA蜂窝移动电话小型轻量化，要求微型 GSM、CDMA蜂窝移动电话小型轻量化，要求微型 • • • • •
化。 GSM/DCS、CDMA/3G、BLUETOOTH、PHS、 GSM/DCS、CDMA/3G、BLUETOOTH、PHS、ISM 等制式RF资源扩展。 等制式RF资源扩展。 900MHZ/1.8GHZ/1.9GHZ/2.4GHZ/5.8GHZ RF电路对Q值、ESR、SRF等高频特性要求较高。 RF电路对Q值、ESR、SRF等高频特性要求较高。 个人消费类产品，温度特性要求一般。 谐振回路、时间常数电路对温度特性要求较高。 便携式产品二次电源低功耗要求低工作电压、高 Q值。