主导技术与市场变化的三星电机 MLCC
MLCC(Multilayer Ceramic Capacitors)起到的是在储存电力后定量排出的“水坝”作用,在薄薄的内部只有尽可能薄且堆积多层还
能积累更多的电力。三星电机具备可生产600层大容量 MLCC的高度技术能力,随着 5G 时代的到来,电子设备、自动驾驶车的
发展、IoT的扩大,MLCC变得愈加重要,为顺应这样的市场趋势,三星电机正致力于开发超小型、超大容量、高可靠性、
高品质的高科技集成体 MLCC。
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微型·超高容量
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品质信赖度
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全球市场领先
Lineup
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- Normal
- 普通的 MLCC是电子电路中进行暂时充电和去噪的最常见芯片形的Capacitor。
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- LSC
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为应对薄型设备或模组,安装在
Solder Ball 之间,减少模组厚度或
确保实际安装面积。
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- High Bending Strength
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通过Soft Termination的延展性
(Ductile properties)可降低施加在芯
片上的热量或机械压力,并且具备
抗Board Bending压力的特性。
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- ESD Protection
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为保护电路使用时免受ESD损害的
特殊产品,与普通 MLCC 产品
相比,可保证高水平的 ESD。
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- Fail Safe
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即使MLCC产品发生龟裂,内部
出现短路,也能防止电路故障而
设计的产品。
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- Low Acoustic Noise
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当电子设备中因压电现象出现
MLCC 震动时,能够有效降低
噪音的解决方案。
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- Low ESL
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具有ESL的 MLCC可用少量替代
IC用MLCC,在实际安装面积有
限的电路中非常有用。
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- Array
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随着可携带设备等各种电子设备的
小型化,为确保实际安装空间,
将多个芯片合为一体的产品。
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- MFC (Molded Frame Capacitor)
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采用具有Molded Frame结构的
Caacitor,可减少 Audible Noise,
使用 Stack 结构时,与相同容量相
比可减少实际安装面积,时更
抗PCB Bending导致的 Crack的
产品。
FAQ
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在MLCC两端上施加 DC 电压时,会流过细微的泄漏电流(Leakage Current),
此时的电阻值被称为绝缘电阻,IR(Insulation Resistance)。
一般 MLCC的绝缘电阻比较大,
如果绝缘电阻过小,可能会会引起电路故障。
IR是在施加额定电压(Rated Voltage)条件上充电后,在电流稳定时(60秒以上)测定电阻值,MLCC规格书上可查询 IR规格。以CLR1A103MQ1NNN 为例,绝缘电阻规格如下。Test item
Judgement
Test condition
Insulation
Resistance
10,000MΩ or 50MΩ·μF
Whichever is smaller
Rated Voltage 60~120 sec
规格书中该产品的IR规格标为 10,000MΩ 或 50MΩ·㎌中取更小的值(型号别存在差异)50MΩ·㎌的IR 值可以按下述方法计算由于该产品的容值是0.01uF,所以50MΩ / (0.01 ㎌) = 5,000MΩ。在10,000MΩ和5,000MΩ中取小值后,5,000MΩ为该型号的IR基准,针对CLR1A103MQ1NNN我们所保障的的IR值为 ‘5,000MΩ’以上。相反,计算漏电流的话:,若施加的电压是6.3Vdc,此时的漏电流规格为 6.3V/5000MΩ = 1.26nA以下。 -
首先简单介绍一下被动元件(R, L, C)的理想频率特性。R(Resistance)具有妨碍电流流动的特性,会发生与阻抗大小相当的电压下降。无论频率如何变化,阻抗值都是相同的。L(Inductance, 感应电抗)具有施加电压时电流缓慢增加的特性,随着施加的电信号的频率增加,阻抗也具有增大的特性。C(Capacitance, 电容式电抗)具有电流进入时电压缓慢增加的特性,具有随着施加的电信号的频率增加,电抗减少的特性。实际上 MLCC不仅存在容值Capacitance,还存在寄生成分(Resistance, Inductance)。这里我们将电解质或电极的电阻成分称为等价串联电阻 Equivalent Series Resistance(ESR),电极或引线的电感成分称为等价串联感应系数 Equivalent Series Inductance(ESL)。如果用等效模型体现该成分的话如下图所示 C, ESR, ESL可构成串联电路。用图表表示根据频率变化的 MLCC的阻抗(Z)的话,自谐振频率 (SRF)为基准分为两个领域,如下图所示。在低频区域,电容性电抗是主要特性,并且还观察到电介质损失特性。ESL 等寄生成分的阻抗足够小,因此可以忽略不计。但在高频区域,寄生电感就不能再忽略了,因为电流的表皮效应(Skin effect) 和靠近效应(Proximity effect)也会导致电阻损失。电容式电抗成分和寄生电感成分抵消的频率被称为自谐振频率 (Self Resonant Frequency, SRF)。具有去除电源线中的噪音、抑制电压变动功能的电容器如果是对PDN 等高频噪音敏感的应用程序,则还需要目标阻抗(Target impedance)。通常 MLCC比电解电容器、薄膜电容器具有更低的 ESL、ESR特性,因此在这些位置使用 MLCC能够更有效地去除噪音。随着AP 等性能要求的提高,有时还采用并联多个MLCC或尽量靠近 AP放置,能够实现更小 ESL、ESR特性。另外,三星电机拥有 Low ESL 系列(3端子MLCC 和 Reverse type MLCC),与普通 MLCC 相比,能以较少的SMT面积,在节约空间的同时减少配置数量的解决方案产品。
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MLCC (Class II) 在DC偏压下有容值减少的特性,DC-Bias可以用商用LCR测试仪测量。
- 测试仪器 : LCR meter E4980A + Test Fixture 16034G/E (Keysight Technologies Corp.)
- 测量条件设置:
1) 频率 : 按照规格书(设置为 1kHz 或 120Hz)
2) AC电压 : 按照规格书 (设置为 1Vrms或 0.5Vrms)
3) DC电压 : 从0Vdc到额定电压, 维持时间 60秒
4) 温度 : 25℃ ± 3 ℃
※ 注意事项
1) 在测量之前 需要进行 ‘150℃ 1小时的热处理 + 放置24小时后在常温下测量’
*请参考Q&A关于MLCC老化现象的说明。
2) 因 LCR meter 电源内部电阻差异,会导致设定电压和MLCC两端的实际电压之间存在差异。仪器有ALC(Auto level control)功能,可以控制MLCC两端的电压。测量时必须开启ALC功能后再进行测量。如果不激活ALC,测量容值可能会偏低。 (图 a, b, c, d)
3) Fixture的寄生成分会影响测量值。需要对Fixture的Short 状态、 Open 状态还有测量连接线长度进行适当的调整。( 图 e、 f)
仪器设置方法请参考仪器使用手册。
[Reference]
- Impedance Measurement Handbook, Keysight Technologies Corp. 6th Edition, 2020
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顾客支援>在顾客咨询页面通过产品咨询可以进行购买咨询。
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1) 三星电机网页>通过Product Search搜索。
2) 您可以在谷歌搜索窗口中搜索产品。在搜索窗口中输入P/N>在搜索结果中点击“Samsung Electro-Mechanics : Product Information”页面>阅览该产品页面