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MLCC
閱讀�15187�(shí)間:2010-10-28 11:17:31

  MLCC是片式多層陶�電容器英文縮�(xiě)是電子整�(jī)中主要的被動(dòng)貼片元件之一,它誕生于上世紀(jì)60年代,由美國(guó)公司研制成功,后�(lái)在日本公�(如Murata、TDK、太�(yáng)誘電�)迅速發(fā)展及�(chǎn)�(yè)�,至今依然在全球MLCC�(lǐng)域保持優(yōu)�(shì),主要表�(xiàn)為生�(chǎn)出MLCC具有高可�、高精度、高集成、高頻率、智能化、低功�、大容量、小型化和低成本等特�(diǎn)�

種類(lèi)

  �(xiàn)在MLCC用陶瓷粉料主要分為三大類(lèi)(Y5V、X7R和COG)。其中X7R材料是各�(guó)�(jìng)�(zhēng)最激烈的�(guī)�,也是市�(chǎng)需求、電子整�(jī)用量的品種之一,其制造原理是基于納米�(jí)的鈦酸鋇陶瓷�(BaTiO3)改性。日本廠家根�(jù)大容�(10μF以上)的需�,在D50�100納米的濕法BaTiO3基礎(chǔ)上添加稀土金屬氧化物改性,制造成高可靠性的X7R陶瓷粉料,最終制作出10μF-100μF小尺�(�0402�0201�)MLCC。國(guó)�(nèi)廠家則在D50�300-500納米的BaTiO3基礎(chǔ)上添加稀土金屬氧化物改性制作X7R陶瓷粉料,跟�(guó)外先�(jìn)粉體技�(shù)還有一段差��

元件�(jié)�(gòu)

  MLCC元件�(jié)�(gòu)很簡(jiǎn)�,由陶瓷介質(zhì)、內(nèi)電極金屬層和外電極三層金屬層�(gòu)�。MLCC是由多層陶瓷介質(zhì)印刷�(nèi)電極漿料,疊合共燒而成。為�,不可避免地要解決不同收縮率的陶瓷介�(zhì)和內(nèi)電極金屬如何在高�?zé)珊蟛粫?huì)分層、開(kāi)�,即陶瓷粉料和金屬電極共燒問(wèn)題。共燒技�(shù)就是解決這一難題的關(guān)鍵技�(shù),掌握好的共燒技�(shù)可以生產(chǎn)出更薄介�(zhì)(2μm以下)、更高層�(shù)(1000層以�)的MLCC。當(dāng)前日本公司在MLCC燒結(jié)�(zhuān)用設(shè)備技�(shù)方面于其它各�(guó),不僅有各式�?dú)夥崭G�(鐘罩爐和隧道�),而且在設(shè)備自�(dòng)化、精度方面有明顯的優(yōu)�(shì)�

失效�(wèn)�

  MLCC在生�(chǎn)中可能出�(xiàn)空洞、裂�、分�

  組裝�(guò)程中�(huì)引起哪些失效�

  哪些�(guò)程會(huì)引起失效�

  有的裂紋很難檢測(cè)出來(lái)

  MLCC�(nèi)在可靠性十分優(yōu)良,可以�(zhǎng)�(shí)間穩(wěn)定使�。但如果器件本身存在缺陷或在組裝�(guò)程中引入缺陷,則�(huì)�(duì)其可靠性產(chǎn)生嚴(yán)重影�。例如,MLCC在生�(chǎn)�(shí)可能出現(xiàn)介質(zhì)空洞、燒�(jié)紋裂、分層等缺陷。分層和空洞、裂紋為重要的MLCC�(nèi)在缺�,這點(diǎn)可以通過(guò)篩選的供�(yīng)商,并對(duì)其產(chǎn)品�(jìn)行定期抽樣檢�(cè)等來(lái)保證�

  另一種就是組裝時(shí)引入的缺�,缺陷主要來(lái)自機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。MLCC的特�(diǎn)是能夠承受較大的壓應(yīng)�,但抵抗彎曲能力比較�。所以PCB板的彎曲也容易引起MLCC�(kāi)裂。由于MLCC是長(zhǎng)方體,焊端在短邊,PCB�(fā)生形變時(shí),長(zhǎng)邊承受應(yīng)力大于短�,容易發(fā)生裂�。所��

  排板�(shí)要考慮PCB板的變形方向與MLCC的安裝方�

  在PCB可能�(chǎn)生較大形變的地方都盡量不要放置電�,比如PCB定位鉚接、單板測(cè)試時(shí)�(cè)試點(diǎn)�(jī)械接觸等位置都容易產(chǎn)生形�

  厚的PCB板彎曲小于薄的PCB�,所以使用薄PCB板時(shí)更要注意形變�(wèn)�

  常見(jiàn)�(yīng)力源有:工藝�(guò)程中電路板操作;流轉(zhuǎn)�(guò)程中的人、設(shè)備、重力等因素;通孔元器件的插入;電路測(cè)試、單板分�;電路板安裝;電路板定位鉚接;螺絲安裝等。該�(lèi)裂紋一般起源于器件上下金屬化端,沿45℃角向器件內(nèi)部擴(kuò)�。該�(lèi)缺陷也是�(shí)際發(fā)生最多的一種類(lèi)型缺��

  同樣材質(zhì)、尺寸和耐壓下的MLCC,容量越高,介質(zhì)層數(shù)就越�,每層也越薄,并且相同材�(zhì)、容量和耐壓�(shí),尺寸小的電容每層介�(zhì)更薄,越容易斷裂。裂紋的危害是漏電,�(yán)重時(shí)引起�(nèi)部層間錯(cuò)位短路等安全�(wèn)�。裂紋�??梢允褂肐CT�(shè)備完成檢�(cè),有的裂紋比較隱�,無(wú)法保�100[%]的檢�(cè)效果�

  溫度沖擊裂紋主要由于器件在焊接特別是波峰焊時(shí)承受溫度沖擊所�。焊接時(shí)MLCC受熱不均,容易從焊端�(kāi)始產(chǎn)生裂�,大尺寸MLCC尤其如此。這是�?yàn)榇蟪叽绲碾娙�?dǎo)熱沒(méi)有小尺寸的好,造成電容受熱不均,膨脹幅度不�,從而產(chǎn)生破壞性應(yīng)��

  另外,在MLCC焊接�(guò)后的冷卻�(guò)程中,MLCC和PCB的膨脹系�(shù)不同,也�(huì)�(chǎn)生應(yīng)力導(dǎo)致裂紋。相�(duì)于回流焊,波峰焊�(shí)這種失效�(huì)大大增加。要避免這�(gè)�(wèn)�,回流焊、波峰焊�(shí)需要有良好的焊接溫度曲�,一般器件工藝商都會(huì)提供相關(guān)的建議曲線。通過(guò)組裝良品率的積累和分�,可以得到優(yōu)化的溫度曲線�

中國(guó)市場(chǎng)繼續(xù)保持高速增�(zhǎng)

  片式多層陶瓷電容�(MLCC)作為一�(xiàng)新興的高科技�(chǎn)�(yè),在電子元器件產(chǎn)�(yè)中占有舉足輕重的地位。高容量MLCC需求量的高速增�(zhǎng),對(duì)�(yè)�(nèi)企業(yè)提出了挑�(zhàn)。而如何在技�(shù)含量很高的大容量MLCC擁有話語(yǔ)�(quán),成為我�(guó)�(nèi)地MLCC企業(yè)破解的難題�

  高容量MLCC需求量很大

  MLCC是廣泛應(yīng)用的新一代電容產(chǎn)�,與傳統(tǒng)電容�(chǎn)品相比具有體積小、容量大、效率高、成本低等優(yōu)�(shì)。MLCC(片式多層陶瓷電容�)是各種電�、通信、信�、軍事及航天等消�(fèi)或工�(yè)用電子產(chǎn)品廣泛使用的基礎(chǔ)元件,可以說(shuō)只要有電子線路的地方都會(huì)用到MLCC�(chǎn)品。在手機(jī)、MP3等日益普及的今天,許多人每天都隨身攜帶著�(shù)�?dāng)?shù)百�(gè)MLCC。憑借其分立元件成本及需求量巨大的優(yōu)�(shì),MLCC不會(huì)被輕易取�。MLCC市場(chǎng)依然呈現(xiàn)上升的勢(shì)頭,全球市場(chǎng)MLCC年增�(zhǎng)速度�20[%]。市�(chǎng)需求巨�,產(chǎn)�(yè)化市�(chǎng)前景非常廣闊�

  上海京瓷電子有限公司MLCC事業(yè)部副事業(yè)部長(zhǎng)安際林介紹說(shuō),MLCC行業(yè)一�5年一�(gè)上升浪:前一兩年由于市場(chǎng)的啟�(dòng)而處于上升階�,之后由于適�(xiāo)�(duì)路的整機(jī)�(chǎn)品要消化�(kù)�,使得MLCC�(chǎn)品需求處于相�(duì)�(wěn)定的徘徊期,而一旦新�(chǎn)品出�(xiàn),又�(huì)帶動(dòng)MLCC�(chǎn)品�(jìn)入下一輪增�(zhǎng)。目�,高容量是市�(chǎng)急需的MLCC�(chǎn)品,缺口很大,呈高速增�(zhǎng)�(tài)�(shì)。而單�、中低容量的�(chǎn)品市�(chǎng)比較�(wěn)�,沒(méi)有大的起��

  MLCC仍需跨越眾多技�(shù)門(mén)�

  MLCC是目前國(guó)際上用量、發(fā)展最快的片式元件之一。隨著移�(dòng)通信�(shè)備的�(fā)展,�(duì)高性能MLCC的需求與日俱�,MLCC不斷向微型化、高疊層、大容量�、高可靠性和低成本化方向�(fā)�,這對(duì)原材�、工藝設(shè)備及工藝技�(shù)提出了很大的挑戰(zhàn)�

  �(lài)永雄告訴記者,在大容量市場(chǎng)(10μF以上),陶瓷電容器已部分取代鉭電解電容�,而在1μF以下,陶瓷電容器占優(yōu)�(shì)。選用低成本的賤金屬Ni電極取代Pd-Ag電極是提高性能�(jià)格比的有效途徑。目前國(guó)�(nèi)外制造商都采用Ni電極工藝技�(shù),而生�(chǎn)微型�、高容量MLCC需要重�(diǎn)解決材料制作技�(shù)、瓷粉分散技�(shù)、薄介質(zhì)成膜技�(shù)、電極印刷技�(shù)、高層數(shù)疊層技�(shù)、氣氛保�(hù)高溫?zé)Y(jié)技�(shù)、氣氛保�(hù)端電極制造技�(shù)等工藝技�(shù)門(mén)檻�

  安際林表�,從技�(shù)的角度來(lái)�,大容量MLCC一般需要有更薄的介�(zhì)層和更高的層�(shù),超純超�(xì)材料、薄層化制造工藝,這都是MLCC企業(yè)需要突破的技�(shù)瓶頸�

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