超全的MLCC知識,終於有人總結了

多層片式陶瓷電容器（Multi-Layer Ceramic Capacitors，MLCC）——簡稱貼片電容、片容，日本及臺灣地區常稱為積層電容或疊層電容，1960年代由美國人發明，1980年代被日本人發揚光大並實現用低成本賤金屬量產。

貼片電容發展簡史

作為電子整機中主要的被動貼片元件，MLCC的製作工藝複雜，應用範圍十分廣泛，通常被應用於各類電子產品和各種高、低頻電容中，它具有高可靠性、高精度、高集成、低功耗、大容量、小體積和低成本等特點，起到退耦、耦合、濾波、旁路和諧振等作用。

很多人不了解貼片電容的製作工藝和流程，下面小編為大家簡單講解一下！

製造流程

貼片電容主要構造包括端電極、內電極和陶瓷介質三部分。

端電極一般包括基層、阻擋層、焊接層三部分。其中基層常為銅金屬電極或銀金屬電極，主要作用是與內電極連接，引出容量；阻擋層屬於鎳鍍層，其主要實現熱阻擋作用；焊接層屬於Sn層，其主要作用是提供焊接金屬層。

內電極位於貼片電容內部，主要提供電極板正對面積，它與陶瓷介質一般是交

而陶瓷介質的的作用在於在極化介電儲能，至於陶瓷介質的材料就很多了，比如貼片電容材質NPO、X7R等。

貼片電容結構：將一次性高溫燒結而成，印有內電極的陶瓷介質膜片以一定的錯位方式疊合而成。下面是貼片電容的製造流程圖：

內部結構

尺寸系列

標準系列化的外形尺寸，最常用英寸單位系統來表示：

如，0603—"06"表示：長0.06 inch=1.6mm；

"03"表示：寬0.03 inch=0.8mm；

也有用國際單位系統表示：

如，1608—"16"表示：長1.6mm；

"08"表示:寬0.8mm

貼片電容全系列尺寸表

注意：最小規格尺寸01005(長0.25mm*寬0.125mm)，目前只有少數幾家日本公司在批量生產；

0201、0402、0603是目前用量最大的尺寸規格，大型的MLCC企業均可批量生產。國內，深圳宇陽是專做小尺寸MLCC的廠家；

2220及以上尺寸規格產品，市場佔有量很小，大型企業一般不生產，主要是中小MLCC企業在生產供應。

額定電壓系列

電壓系列有：

1、3.3V、6.3V、10V、16V、25V、50V ；

2、100V、200V、250V、500V、630V ；

3、1000V、2000V、3000V ；

4、4000V 、5000V、8000V

3.3V～16V，低壓，一般是高容品替代電解電容；

25V～50V，是最常規的產品；

100V～630V，中壓，一般是0805及以上尺寸規格；

1000V～3000V，高壓，一般是1206及以上尺寸規格；

4000V以上屬超高壓產品，對應的尺寸2220及以上尺寸規格。

日本品牌佔據低壓高容產品大部份的市場份額，中高壓產品主要生產廠家有TDK、風華高科及禾申堂。

材質（陶瓷介質）

陶瓷貼片電容器（MLCC）使用的陶瓷介質材料主要分為順電體（I類）和鐵電體（II類）兩大類，它們下面均有很多種容量溫度特性規律類似，具體數值不同的具體介質材料。這兩類介質材料的介電常數會隨溫度的變化而變化，但變化幅度和規律完全不同，為此 EIA 制定了「I類瓷介容量溫度係數」和「II類瓷介容量溫度特性」兩套容量溫度特性標準。

I 類瓷介容量溫度係數

例：COG表示溫度係數為(0±30)ppm/℃，也就是MIL標準中的NPO（Negative-Positive-"0",負—正—零）。COG與NPO是不同標準體系的表示方式，是等同的。

II類瓷介容量溫度特性

例：X7R表示-55℃～125℃溫度區間內，以20℃為基準,容量允許變化範圍±15%

在實際應用中，主要是以下三種材質：

1）鋯酸鍶SrZrO3摻雜改性，主要製造NPO（COG）類MLCC。

此種材質MLCC電性能相當穩定，幾乎不隨溫度，電壓、頻率和時間的變化而變化：

-55℃~ 125℃時容量變化率為0±30ppm/℃；

電容量隨頻率的變化小於±0.3ΔC；

電容量的漂移或滯後小於±0.05%；

電容量相對使用壽命的變化小於±0.1%；

NPO（COG）類MLCC適用於各種電路，包括穩定性要求要的高頻電路，常用于振蕩器、諧振器的槽路電容，以及高頻電路中的耦合電容。

通過優化設計製成的射頻電容器，使用頻率可高至3GHZ，其中美國ATC公司是RF-MLCC的標槓企業。

2）鈦酸鋇BaTiO3摻雜改性，是X7R、X5R類MLCC產品的製造主材料。

因NPO（COG）類MLCC能實現的容量不能滿足電路對更大電容量的要求，人們開發了此種鈦酸鋇基的X7R、X5R類MLCC。它在相同的體積下電容量可以做的比較大，X7R、X5R類MLCC電容量可以做到很高，高至100uF。

此種材質比NPO（COG）MLCC 穩定性差，X7R、X5R類MLCC的容量隨電壓、頻率條件和時間的變化而變化：

存在直流偏壓特性，即是說當電容器兩端加載較高直流電壓時，其有效容量會降低；

-55℃～125℃時容量變化率為+15%，變化曲線是非線性的；

大約每10年變化1%ΔC，表現為10年變化了約5%；

X7R、X5R類MLCC廣泛應用非高頻電路，是用量最大的一類電容器，佔MLCC市場總量的60%以上。

3）鈦酸鍶鋇BaSrTiO3摻雜改性，是Z5U、Y5V類MLCC產品的製造主材料。

該類材質是為獲得比X7R、X5R類MLCC更大容量而開發應用的，這種材質能做到很高的容量，而且每單位容量成本較低。

Z5U、Y5V類MLCC其穩定性較差，對溫度電壓較敏感，使用溫度範圍較窄：

-30℃~85℃容量變化+ 22%～－82%；

存在很強烈的直流偏壓特性；

損耗大，達5%甚至更大；

儘管它的容量不穩定，但能實現可替代電解電容的容量級別，有一定的應用範圍，主要在退耦電路的應用中。

近年來由於X7R/X5R類產品製造技術的發展，通過不斷降低X7R/X5R類MLCC介質膜厚獲得的電容量已接近Y5V/Z5U MLCC的電容量水平。而Y5V/Z5U類材質因晶粒較大的特點，其介質厚度不能更進一步的降低，不能有效發展更高容量的產品。另外Y5V/Z5U類材質存在著損耗較大和可靠性較差的問題，所以Y5V/Z5U有逐步被淘汰之勢。

容量及其誤差級別

NPO（COG）電容器

容量精度在5%左右，選用這種材質一般是做容量較小的，常規100PF 以下，10nF以上的產品也能批量生產，但成本會較高。下表列出該類產品常用規格電壓下的最大電容量。

NPO（COG）MLCC 量產容量極大值量

X7R 電容器

容量精度在10%左右，容量範圍較寬，常規100PF~47uF能生產。下表給出了X7R電容器可選取的容量範圍最大值。

X7R MLCC量產容量極大值

命名規則

貼片電容的命名一般含有以下參數：尺寸、溫度特性、標稱容量、容量誤差級別、額定電壓、端電極類型和包裝方式等。

典型命名規則如下：

以【0805X7R104K500NT】為例：

0805：尺寸大小，「08」長度0.08 英寸、05 表示寬度為 0.05 英寸；

X7R ：容量溫度特性；

104 ：靜電容量，前兩位是有效數字、後面的4 表示有多少個零104=10×10000 也就是= 1000PF；

K：容量值達到的誤差精度為10%，誤差精度與介質類型相關；

500：是要求電容承受的耐壓為50V ，500 前兩位是有效數字，後面是"0"的數量；

N：端頭材料，一般的端頭是三層電極（銀/銅層）、鎳、錫 ；

T：包裝方式，T 表示編帶包裝。

MLCC主要品牌及其命名規則：

國際上主要的貼片電容（MLCC）製造商分布在亞太地區，以日本技術最為先進，韓國及中國臺灣次之。此外，美國也有很多知名的電容廠商。

MLCC主要生產廠家：日本村田、TDK、京瓷、太陽誘電；韓國三星；臺灣國巨、華新科；美國有威世、基美、ATCeramics等；大陸有名的則是風華高科、宇陽、火炬電子、三環集團等。

各製造商的產品規格命名規則形式上不盡相同，但規格代號中基本上都包括：尺寸、溫度特性、標稱容量、容量誤差級別、額定電壓和包裝方式等信息。

MLCC命名規則：