MLCC使用注意事项.ppt

MLCC使用注意事项,BBK,一、MLCC的微观结构（1）,MLCC (Multi-Layer Ceramic Chip Capacitor) 片式多层陶瓷电容器的英文缩写,MLCC的微观结构（2）,二、MLCC工艺过程简介,三、MLCC微观结构特点（1）,1、超薄的介质膜片 超薄陶瓷膜片流延技术相适应的抗还原介质粉体材料 超细、高纯、液相合成（化学法） 介质厚度：7 15m，D50：0.7 m 介质厚度：2 6m，D50：0.3m 最新研究开发报道： D50：70 nm,MLCC微观结构特点（2）,2、高精密智能化印刷叠层技术 国际最先进Roll to Roll高精度成型印刷叠层方式 智能化Mark点识别高精度定位叠层 重轧压丝网与与图形控制技术： 印刷重复度15 m ，厚度精度7% 叠层精度30 m （ 100300层）,MLCC微观结构特点（3）,3、在等静压叠片时需要施加巨大的压力，使多层陶瓷膜片紧密结合在一起，在等静压过程会产生一定的扭曲、变形，这样就产生较大的内应力。 4、内电极与陶瓷介质膜片热胀系数差异很大，这样在烧结、冷却过程又增加内应力。 5、外电极与内电极的结合靠烧渗结合，这样的结合力存在各向异性。 6、外电极与瓷体热胀系数差异较大，焊接时的热应力会使外电极与瓷体结合处产生裂纹。,MLCC微观结构特点（4）,1、机械强度：硬而脆，这是陶瓷材料的机械强度特点。这也是陶瓷材料应用的局限性，人们必须了解陶瓷的特点，并扬长避短。 2、热脆性：MLCC内部应力很复杂，所以耐温度冲击的 能力很有限。因此焊接时必须预热，要求预热温度与焊接温度的温差不超过150,五、类陶瓷介质的温度特性,类陶瓷介质包括很大的一族，几十个温度系数组别，显然不能把所有温度系数都拿来做MLCC。现在，1类MLCC只有一个组别即NPO（或者COG）温度系数的形成产业化。NPO即零温度系数，该类MLCC瓷体强度、绝缘电阻、耐热冲击能力、容量稳定性都非常优秀。现在NPO类的MLCC使用BME（贱金属内电极）也批量生产。,六、类陶瓷介质的温度特性（1）,X7R:C/C15%， (-55125) X5R:C/C15%， (-5585) Z5U:C/C+22-56%， (+10+85) Y5V:C/C+22-82%， (-30+85),类陶瓷介质的温度特性（2）,EIA 2、3类温度特性表,七、MLCC基本参数,标称容值 允许误差 损耗角正切值 额定工作电压 绝缘电阻 温度特性 极限击穿电压 封装尺寸,考核MLCC机械强度的指标,考核MLCC机械强度的指标,弯曲强度：,考核MLCC机械强度的指标,八、MLCC使用中经常会遇到的问题,容量超差 本体出现裂痕 端头氧化 短路烧焦,容量超差,容量下偏 1.电容器的老化特性 2.电容器的电压特性 容量上偏 小容值电容经常出现“容量超上偏” 特别是20 pF以下 原因：可能是夹具的分布电容迭加造成的,本体出现裂痕,1.物理力造成的45度角的裂缝。 2.热冲击造成的弧形裂缝,爆炸烧焦,1.电流过大造成的。当由于电流过大造成这种情况时，电容器一般是立即出现烧毁或爆炸，所以在使用MLCC时一定要注意电流不能大于50mA。 2.当电容器出现裂缝之后，空气中的水汽进入裂缝造成短路形成。,返回,MLCC容易被忽视的特性,老化特性 电压特性 耐久性 “瓷”质特性,MLCC老化特性,陶瓷电容器介质是一种立方晶阵结构，这种立方晶阵结构在居里温度以上，形成方向一致的势能状态，如C1,当电容器处于冷切状态，晶阵发生无规则的偏转，导致介电常数下降、容量下降，此过程为老化过程，如C2。,赋能过程（消除老化）,当电容器加热达到居里温度（如波峰焊、回流焊），或是电容器的两端形成的电位，均可使陶瓷介质的立方晶阵势能瞬时恢复，电容量也瞬时提升，不影响电容器的实际使用，C2C1 。,老化特性曲线,NPO: 0.0 X7R: -1.5 Y5V: -5.0, 同一种材质的老化曲线是固定的，可预测、可重复。, 标准规定：制造商出厂以1000小时的容量设计，1000小时后使用方检测判定电容器时考虑对电容器进行预处理。,去老化方法,使用方发现容量下偏时，首先应考虑电容器的老化特性。 预处理： 温度150保持1小时 常温静放2448小时内测量,返回,电压特性,电容器在不同的电压其容量不同，这称为电容器的电压特性。,NPO材质： 容量不随电压变化 X7R、Y5V材质 随施加电压不同容量不同,C0805Y5V1E106Z电压特性,电压特性,选用带有ALC功能的仪器，如HP4284、HP1630等 用示波器观察A、B两端的电压峰值，在重新设定仪器输出电压，保证测量电压达到标准要求。,正确方法：,当ESR仪器内阻时，仪器设定的电压没有100%施加在A、B两端。,返回,耐久性和可靠性,影响电容器耐久性、可靠性三大主要因素： 选用材料的纯度（少杂质、少空隙、高温烧结） 电容器的设计（电压富余量设计） 制造水平、成熟的工艺、严格的管控,耐久性和可靠性, 对各类品牌进行破坏性击穿电压测试的结果：,世界品牌：击穿电压均在10倍左右 韩、台品牌：击穿电压在5倍左右 其他不知名品牌：45倍,返回,MLCC有易碎、易裂的特点；因此注意两个方面应力的影响： 1、物理力冲击的注意方面： 运输、安装和焊接不能有碰撞 贴片安装支撑杆的作用 排板、折板时的考虑事项 焊锡应力的影响 手工焊时错误烙铁方向 2、热冲击影响：骤冷、骤热都会导致电容器内部破裂,九、 MLCC使用注意事项,碰撞后请勿使用：,当电容器不慎落下撞击时，很容易形成破损或裂痕，如有落下的电容器，请勿使用。,安装后的基板重叠堆放时基板的角撞击到电容器上，也很容易形成破裂。, 准确设定吸嘴的停止位置 设定负载 13N 使用支撑杆, 准确设定吸嘴的停止位置 设定负载 13N 使用支撑杆,贴片机吸嘴和支撑杆的正确调整,焊锡应力影响,焊锡量过多 焊锡量适当 焊锡量过少,焊锡量过多可能导致电容器脱帽或是内部断裂。,正确的排版方法,基板分割时，电容器所受机械的负荷压力 DCBA，因此在电容器布置以及基板分割应考虑对电容器的影响。,折板导致电容器内部裂缝,45度角裂缝,手工焊接注意事项,1、烙铁温度：要用恒温烙铁，温度不宜高，但也不要太低。选择烙铁温度要根据焊料熔点，特别是无铅焊料，经验数据：烙铁温度比焊料熔点高150。要选择回温性能好的烙铁，对拖焊IC非常重要。 尽量对MLCC预热之后再焊接，预热温度120150 2、合理选择烙铁头的尺寸和形状：,正确的烙铁尖方向。,错误的烙铁尖方向！,3、焊接部位：不要直接触及本体和端电极,4、焊锡量的控制：,热冲击影响,急冷、急热都会导致电容器内部破裂。,注意：跳跃温度不能大于150。,热冲击造成的弧形裂缝,返回,MLCC贴装后注意事项：,1、焊接后的操作过程，严禁扭