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損耗角正切(tanδ),又稱介質(zhì)損耗,是反映 MLCC 能量損耗程度的參數(shù),指的是電容器在交流電場(chǎng)作用下,介質(zhì)損耗功率與無(wú)功功率的比值。損耗角正切值越小,說(shuō)明 MLCC 的能量損耗越小,在電路中產(chǎn)生的熱量越少,工作效率越高,尤其在高頻電路和大功率電路中,低損耗的 MLCC 能有效減少能量浪費(fèi),提升整個(gè)電路的性能。I 類陶瓷 MLCC 的損耗角正切通常遠(yuǎn)小于 II 類陶瓷 MLCC,例如 I 類陶瓷 MLCC 的 tanδ 一般在 0.1% 以下,而 II 類陶瓷 MLCC 的 tanδ 可能在 1%~5% 之間。在實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)于對(duì)能量損耗敏感的電路,如射頻通信電路、高精度測(cè)量電路等,應(yīng)優(yōu)先選擇損耗角正切值小的 I 類陶瓷 MLCC;而對(duì)于普通的濾波、去耦電路,II 類陶瓷 MLCC 的損耗特性通常可接受。5G 基站 Massive MIMO 天線用多層片式陶瓷電容器,多為 0402/0201 封裝,2.6GHz 頻段損耗低。全國(guó)微型多層片式陶瓷電容器自動(dòng)化設(shè)備

車規(guī)級(jí) MLCC 與消費(fèi)級(jí) MLCC 在性能要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上存在明顯差異,車規(guī)級(jí) MLCC 需滿足更嚴(yán)苛的可靠性和環(huán)境適應(yīng)性要求,以應(yīng)對(duì)汽車復(fù)雜的工作環(huán)境。在可靠性方面,車規(guī)級(jí) MLCC 需通過(guò) AEC-Q200 認(rèn)證,該認(rèn)證對(duì)電子元器件的溫度循環(huán)、濕度偏壓、振動(dòng)、沖擊等多項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)做出了嚴(yán)格規(guī)定,例如溫度循環(huán)測(cè)試需經(jīng)歷 - 55℃~+125℃的數(shù)千次循環(huán),遠(yuǎn)高于消費(fèi)級(jí) MLCC 的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。在環(huán)境適應(yīng)性方面,車規(guī)級(jí) MLCC 需具備耐高溫、耐低溫、耐濕熱、抗振動(dòng)等特性,能在發(fā)動(dòng)機(jī)艙高溫、冬季低溫、雨天潮濕等惡劣條件下穩(wěn)定工作。此外,車規(guī)級(jí) MLCC 的生產(chǎn)過(guò)程需遵循 IATF16949 汽車行業(yè)質(zhì)量管理體系,實(shí)現(xiàn)全流程的質(zhì)量追溯,確保每一顆產(chǎn)品的一致性和可靠性,而消費(fèi)級(jí) MLCC 則更注重成本控制和生產(chǎn)效率,在測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量管控上相對(duì)寬松。全國(guó)微型多層片式陶瓷電容器自動(dòng)化設(shè)備低溫型多層片式陶瓷電容器引入鑭、釹等稀土元素,-55℃下電容量衰減可控制在 5% 以內(nèi)。

MLCC 的市場(chǎng)格局呈現(xiàn)出明顯的梯隊(duì)分布,國(guó)際上由日本村田(Murata)、TDK、太陽(yáng)誘電(Taiyo Yuden),韓國(guó)三星電機(jī)(SEMCO)等幾個(gè)企業(yè)占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位,這些企業(yè)在車規(guī)級(jí)、高頻、高容量 MLCC 領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積累和完善的產(chǎn)品線,憑借優(yōu)異的產(chǎn)品性能和可靠性,普遍供應(yīng)給汽車電子、通信設(shè)備等應(yīng)用領(lǐng)域。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的國(guó)巨(Yageo)、華新科(Walsin)等企業(yè)則在消費(fèi)電子 MLCC 市場(chǎng)表現(xiàn)突出,通過(guò)規(guī)模化生產(chǎn)和成本控制能力,占據(jù)較大的市場(chǎng)份額。中國(guó)大陸企業(yè)如風(fēng)華高科、三環(huán)集團(tuán)等近年來(lái)發(fā)展迅速,在中低端 MLCC 市場(chǎng)已具備較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,產(chǎn)品普遍應(yīng)用于消費(fèi)電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域,同時(shí)不斷加大研發(fā)投入,向車規(guī)級(jí)MLCC 市場(chǎng)突破,逐步打破國(guó)際企業(yè)的壟斷格局。
多層片式陶瓷電容器在 5G 基站 Massive MIMO 天線中的應(yīng)用具有特殊性,Massive MIMO 天線需集成大量天線單元,每個(gè)單元都需要 MLCC 進(jìn)行信號(hào)濾波和阻抗匹配,因此對(duì) MLCC 的小型化、高頻特性和一致性要求極高。為適配天線設(shè)計(jì),這類 MLCC 多采用 0402 甚至 0201 超小封裝,同時(shí)具備優(yōu)異的高頻性能,在 2.6GHz 頻段下?lián)p耗角正切需小于 0.3%,以減少信號(hào)衰減;此外,由于天線單元數(shù)量多,MLCC 的一致性至關(guān)重要,同一批次產(chǎn)品的電容量偏差需控制在 ±1% 以內(nèi),避免因參數(shù)差異導(dǎo)致天線波束賦形精度下降。目前 5G 基站用 MLCC 主要采用 I 類陶瓷介質(zhì),部分產(chǎn)品還會(huì)進(jìn)行高頻阻抗優(yōu)化,確保在多天線協(xié)同工作時(shí),信號(hào)干擾控制在低水平。低溫型多層片式陶瓷電容器引入稀土元素,優(yōu)化晶格結(jié)構(gòu)提升低溫性能。

MLCC 在快充技術(shù)中的應(yīng)用面臨著高紋波電流的挑戰(zhàn),隨著智能手機(jī)、筆記本電腦等設(shè)備快充功率不斷提升(如超過(guò) 100W),電路中紋波電流增大,傳統(tǒng) MLCC 易因發(fā)熱過(guò)度導(dǎo)致性能衰退。為適配快充場(chǎng)景,快充 MLCC 采用高導(dǎo)熱陶瓷介質(zhì)材料,提升熱量傳導(dǎo)效率,同時(shí)增大外電極接觸面積,加快熱量向 PCB 板的擴(kuò)散;在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,通過(guò)增加陶瓷介質(zhì)層數(shù)、減薄單層厚度,提升 MLCC 的紋波電流承受能力,例如某品牌 1206 封裝的快充 MLCC,紋波電流承受值可達(dá) 3A(100kHz 頻率下),遠(yuǎn)高于普通 MLCC 的 1.5A。此外,這類 MLCC 還需通過(guò)高溫紋波耐久性測(cè)試,在 125℃環(huán)境下承受額定紋波電流 1000 小時(shí),電容量衰減不超過(guò) 10%。智能手機(jī)射頻電路中需使用小容量、高精度的多層片式陶瓷電容器。全國(guó)微型多層片式陶瓷電容器自動(dòng)化設(shè)備
多層片式陶瓷電容器的振動(dòng)測(cè)試模擬設(shè)備運(yùn)輸和使用過(guò)程中的振動(dòng)環(huán)境。全國(guó)微型多層片式陶瓷電容器自動(dòng)化設(shè)備
MLCC 的集成化發(fā)展是應(yīng)對(duì)電子設(shè)備高集成化需求的重要趨勢(shì),傳統(tǒng)的電子電路中需要大量離散的 MLCC 來(lái)實(shí)現(xiàn)濾波、去耦等功能,占用了較多的 PCB 空間。為解決這一問(wèn)題,行業(yè)推出了集成式 MLCC 產(chǎn)品,將多顆 MLCC 集成在一個(gè)封裝體內(nèi),形成陣列式或模塊式結(jié)構(gòu),例如 MLCC 陣列、MLCC 模塊等。集成式 MLCC 不僅能大幅減少 PCB 上的元器件數(shù)量,節(jié)省安裝空間,還能減少焊接點(diǎn)數(shù)量,提升電路的可靠性,同時(shí)降低寄生參數(shù)的影響,改善電路性能。集成式 MLCC 的制備需要采用更精密的疊層和封裝工藝,確保多顆 MLCC 之間的電氣隔離和性能一致性,目前已在智能手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)電子設(shè)備中得到應(yīng)用,隨著 5G 技術(shù)和人工智能設(shè)備的發(fā)展,對(duì)集成式 MLCC 的需求將進(jìn)一步增長(zhǎng),推動(dòng)其向更高集成度、更小型化方向發(fā)展。全國(guó)微型多層片式陶瓷電容器自動(dòng)化設(shè)備
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