MLCC是什么？
       MLCC是片式多層陶瓷電容器英文縮寫是電子整機中主要的被動貼片元件之一，它誕生于上世紀(jì)60年代，最先由美國公司研制成功，后來在日本公司(如Murata、TDK、太陽誘電等)迅速發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化，至今依然在全球MLCC領(lǐng)域保持優(yōu)勢，后來有了三星MLCC 國巨貼片電容   華新科貼片電容 風(fēng)華高科MLCC貼片電容 三環(huán)陶瓷電容 等多種品牌和多種叫法，主要表現(xiàn)為生產(chǎn)出MLCC具有高可靠、高精度、高集成、高頻率、智能化、低功耗、大容量、小型化和低成本等特點。
MLCC種類
      現(xiàn)在MLCC用陶瓷粉料主要分為三大類(Y5V、X7R和COG)。其中X7R材料是各國競爭最激烈的規(guī)格，也是市場需求、電子整機用量最大的品種之一，其制造原理是基于納米級的鈦酸鋇陶瓷料(BaTiO3)改性。日本廠家根據(jù)大容量(10μF以上)的需求，在D50為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小尺寸(如0402、0201等)MLCC。國內(nèi)廠家則在D50為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，跟國外先進粉體技術(shù)還有一段差距。
MLCC元件結(jié)構(gòu)
      MLCC元件結(jié)構(gòu)很簡單，由陶瓷介質(zhì)、內(nèi)電極金屬層和外電極三層金屬層構(gòu)成。MLCC是由多層陶瓷介質(zhì)印刷內(nèi)電極漿料，疊合共燒而成。為此，不可避免地要解決不同收縮率的陶瓷介質(zhì)和內(nèi)電極金屬如何在高溫?zé)珊蟛粫謱印㈤_裂，即陶瓷粉料和金屬電極共燒問題。共燒技術(shù)就是解決這一難題的關(guān)鍵技術(shù)，掌握好的共燒技術(shù)可以生產(chǎn)出更薄介質(zhì)(2μm以下)、更高層數(shù)(1000層以上)的MLCC。當(dāng)前日本公司在MLCC燒結(jié)專用設(shè)備技術(shù)方面領(lǐng)先于其它各國，不僅有各式氮氣氛窯爐(鐘罩爐和隧道爐)，而且在設(shè)備自動化、精度方面有明顯的優(yōu)勢。
MLCC的失效問題
       MLCC在生產(chǎn)中可能出現(xiàn)空洞、裂紋、分層
　　組裝過程中會引起哪些失效？
　　哪些過程會引起失效？
　　有的裂紋很難檢測出來
　　MLCC內(nèi)在可靠性十分優(yōu)良，可以長時間穩(wěn)定使用。但如果器件本身存在缺陷或在組裝過程中引入缺陷，則會對其可靠性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。例如，MLCC在生產(chǎn)時可能出現(xiàn)介質(zhì)空洞、燒結(jié)紋裂、分層等缺陷。分層和空洞、裂紋為重要的MLCC內(nèi)在缺陷，這點可以通過篩選優(yōu)秀的供應(yīng)商，并對其產(chǎn)品進行定期抽樣檢測等來保證。
　　另一種就是組裝時引入的缺陷，缺陷主要來自機械應(yīng)力和熱應(yīng)力。MLCC的特點是能夠承受較大的壓應(yīng)力，但抵抗彎曲能力比較差。所以PCB板的彎曲也容易引起MLCC開裂。由于MLCC是長方體，焊端在短邊，PCB發(fā)生形變時，長邊承受應(yīng)力大于短邊，容易發(fā)生裂紋。所以，
　　排板時要考慮PCB板的變形方向與MLCC的安裝方向
　　在PCB可能產(chǎn)生較大形變的地方都盡量不要放置電容，比如PCB定位鉚接、單板測試時測試點機械接觸等位置都容易產(chǎn)生形變
　　厚的PCB板彎曲小于薄的PCB板，所以使用薄PCB板時更要注意形變問題
　　常見應(yīng)力源有：工藝過程中電路板操作；流轉(zhuǎn)過程中的人、設(shè)備、重力等因素；通孔元器件的插入；電路測試、單板分割，電路板安裝；電路板定位鉚接；螺絲安裝等。該類裂紋一般起源于器件上下金屬化端，沿45℃角向器件內(nèi)部擴展。該類缺陷也是實際發(fā)生最多的一種類型缺陷。
　　同樣材質(zhì)、尺寸和耐壓下的MLCC，容量越高，介質(zhì)層數(shù)就越多，每層也越薄，并且相同材質(zhì)、容量和耐壓時，尺寸小的電容每層介質(zhì)更薄，越容易斷裂。裂紋的危害是漏電，嚴(yán)重時引起內(nèi)部層間錯位短路等安全問題。裂紋通常可以使用ICT設(shè)備完成檢測，有的裂紋比較隱蔽，無法保證100[%]的檢測效果。
　　溫度沖擊裂紋主要由于器件在焊接特別是波峰焊時承受溫度沖擊所致。焊接時MLCC受熱不均，容易從焊端開始產(chǎn)生裂紋，大尺寸MLCC尤其如此。這是因為大尺寸的電容導(dǎo)熱沒有小尺寸的好，造成電容受熱不均，膨脹幅度不同，從而產(chǎn)生破壞性應(yīng)力。
　　另外，在MLCC焊接過后的冷卻過程中，MLCC和PCB的膨脹系數(shù)不同，也會產(chǎn)生應(yīng)力導(dǎo)致裂紋。相對于回流焊，波峰焊時這種失效會大大增加。要避免這個問題，回流焊、波峰焊時需要有良好的焊接溫度曲線，一般器件工藝商都會提供相關(guān)的建議曲線。通過組裝良品率的積累和分析，可以得到優(yōu)化的溫度曲線。
片式多層陶瓷電容器(MLCC)作為一項新興的高科技產(chǎn)業(yè)，在電子元器件產(chǎn)業(yè)中占有舉足輕重的地位。高容量MLCC需求量的高速增長，對業(yè)內(nèi)企業(yè)提出了挑戰(zhàn)。而如何在技術(shù)含量很高的大容量MLCC擁有話語權(quán)，成為我國內(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)品，與傳統(tǒng)電容產(chǎn)品相比具有體積小、容量大、效率高、成本低等優(yōu)勢。MLCC(片式多層陶瓷電容器)是各種電子、通信、信息、軍事及航天等消費或工業(yè)用電子產(chǎn)品廣泛使用的基礎(chǔ)元件，可以說只要有電子線路的地方都會用到MLCC產(chǎn)品。在手機、MP3等日益普及的今天，許多人每天都隨身攜帶著數(shù)十?dāng)?shù)百個MLCC。憑借其分立元件成本及需求量巨大的優(yōu)勢，MLCC不會被輕易取代。MLCC市場依然呈現(xiàn)上升的勢頭，全球市場MLCC年增長速度近20[%]。市場需求巨大，產(chǎn)業(yè)化市場前景非常廣闊。
　　上海京瓷電子有限公司MLCC事業(yè)部副事業(yè)部長安際林介紹說，MLCC行業(yè)一般5年一個上升浪：前一兩年由于市場的啟動而處于上升階段，之后由于適銷對路的整機產(chǎn)品要消化庫存，使得MLCC產(chǎn)品需求處于相對穩(wěn)定的徘徊期，而一旦新產(chǎn)品出現(xiàn)，又會帶動MLCC產(chǎn)品進入下一輪增長。目前，高容量是市場急需的MLCC產(chǎn)品，缺口很大，呈高速增長態(tài)勢。而單頻、中低容量的產(chǎn)品市場比較穩(wěn)定，沒有大的起伏。
　　MLCC仍需跨越眾多技術(shù)門檻
　　MLCC是目前國際上用量最大、發(fā)展最快的片式元件之一。隨著移動通信設(shè)備的發(fā)展，對高性能MLCC的需求與日俱增，MLCC不斷向微型化、高疊層、大容量化、高可靠性和低成本化方向發(fā)展，這對原材料、工藝設(shè)備及工藝技術(shù)提出了很大的挑戰(zhàn)。
　　賴永雄告訴記者，在大容量市場(10μF以上)，陶瓷電容器已部分取代鉭電解電容器，而在1μF以下，陶瓷電容器占絕對優(yōu)勢。選用低成本的賤金屬Ni電極取代Pd-Ag電極是提高性能價格比的有效途徑。目前國內(nèi)外制造商都采用Ni電極工藝技術(shù)，而生產(chǎn)微型化、高容量MLCC需要重點解決材料制作技術(shù)、瓷粉分散技術(shù)、薄介質(zhì)成膜技術(shù)、電極印刷技術(shù)、高層數(shù)疊層技術(shù)、氣氛保護高溫?zé)Y(jié)技術(shù)、氣氛保護端電極制造技術(shù)等工藝技術(shù)門檻。
　　安際林表示，從技術(shù)的角度來看，大容量MLCC一般需要有更薄的介質(zhì)層和更高的層數(shù)，超純超細材料、薄層化制造工藝，這都是MLCC企業(yè)需要突破的技術(shù)瓶頸。