MLCC 作為重要的被動元件,被譽為“電子工業大米”,在電子工業中有著十分重要的作用,其中,射頻微波 MLCC 是 MLCC 的重點分支產品之一。射頻微波 MLCC 與常規的 MLCC 相比有何不同?
1、什么是射頻微波MLCC
射頻微波 MLCC 是指用于電子整機射頻微波電路的 MLCC,屬于 Ⅰ 類陶瓷電容器類別,具有可靠性高、品質因數(Q值)高、等效串聯電阻(ESR)低、性能指標穩定、使用頻率范圍寬、在射頻微波頻率下能通過較大的射頻電流等技術特點。※射頻一般指頻率范圍為 300kHz-300GHz 之間的電磁波;※微波一般是指頻率在 300MHz-300GHz 之間的電磁波,處于射頻頻段的高頻部分。射頻微波 MLCC 主要應用于移動通信基站、廣播電視發射機、核磁共振線圈、半導體射頻電源及激光設備、軍用電臺、雷達等整機產品的射頻微波電路、功率放大器、 LC 濾波器、收發組件、微波組件中。由于射頻微波電路大多具有高頻率、高功率、高可靠性等特點,要求電子元器件產品具有較高性能,且可以在極端環境下正常工作。射頻微波 MLCC 要求具有高性能、高精度、高可靠性等特點。且隨著電路信號的日益復雜,下游應用場景對射頻微波 MLCC 的性能也提出了更高要求。全球射頻微波 MLCC 行業的集中度較高,生產廠商有 ATC(京瓷控股)、Knowles、村田、Exxelia、JTI、Vishay、達利凱普、創天電子、鴻遠電子等。2、射頻微波MLCC與常規MLCC特點比較
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與常規 MLCC 相比,射頻微波 MLCC 具有高 Q 值、高自諧振頻率、低 ESR、低損耗、高可靠性等特點。射頻微波 MLCC 與常規 MLCC 在 Q 值、ESR、額定電壓、電介質、堆疊層數、容值、容差、使用溫度范圍、絕緣電阻、尺寸等多個技術指標方面的側重點均有不同。射頻微波 MLCC 的高 Q 值特性對射頻微波電路信號的傳輸效率至關重要。若 Q 值較低,將大幅增加電路的發熱量及損耗,不利于射頻微波信號的高效傳輸,甚至可能破壞大功率射頻微波電路的穩定性、帶來安全隱患。射頻微波 MLCC 的應用領域一般具有高頻、高功率、高電壓的特點,因此要求射頻微波 MLCC 具有較低的 ESR 值以提高電路的效率、且具有較高的額定電壓從以使得電子元件可承受高功率、高電壓射頻微波電路的運行壓力,從而提高電路運行的穩定性。射頻微波 MLCC 主要使用Ⅰ類陶瓷,可實現 MLCC 的高頻特性。射頻微波 MLCC 主要使用 I 類陶瓷介質,一般容值較小,對通過增加堆疊層數提升容值的需求較弱。相關應用場景對穩定性、產品一致性的要求較高,因此要求電容器容差較常規 MLCC 更小。由于射頻微波 MLCC 產品相較常規 MLCC 的使用場景更加復雜,如軍工電子設備需要在極寒或極熱環境中正常使用、通訊基站可能分布在氣候條件差異極大的不同環境中,而且射頻微波 MLCC 應用的電路功率普遍較高、發熱量較大,都要求射頻微波 MLCC 有更大的使用溫度范圍、更大的絕緣電阻,以適應各種極端的使用條件、保證射頻微波電路的穩定性、可靠性。由于下游產品內部空間相對較大,射頻微波 MLCC 的小型化趨勢弱于常規 MLCC,而更加關注產品的性能與可靠性。3、射頻微波MLCC的主要要求
射頻微波 MLCC 對電容的容值、可靠性和一致性要求高,對材料、工藝技術要求較特殊,主要體現在以下幾方面:①陶瓷介質:射頻微波 MLCC 通常采用低介電常數的微陶瓷材料,該類瓷料可在高頻條件下具有低損耗,高耐壓,高穩定的特性。
②電極材料:射頻微波 MLCC 內電極材料通常采用高溫穩定的貴金屬鈀、鉑,使得產品可靠性更高;或者采用導電性好的銅或銀,使產品高頻下 Q 值更高。③產品設計:射頻微波 MLCC 內部電極結構設計特殊,需要考慮多種參數,綜合各種因素,選擇最佳平衡點,并且需要進行電磁場仿真設計。
④工藝復雜:射頻微波 MLCC 生產中需解決內電極與陶瓷體匹配問題、陶瓷介質致密性問題,射頻性能指標測試問題等工藝難點。
⑤測試技術:射頻微波 MLCC 的精度要求高于常規 MLCC,需要專用的設備對射頻微波 MLCC 進行精確測試分選;射頻微波 MLCC 需要使用阻抗分析儀等專門設備測試 ESR 等射頻性能,使用專門測試系統在高頻大功率條件下測試射頻擊穿電壓、額定射頻電流的參數。
信息來源:達利凱普、Exxelia、KEMET、JTI原文始發于微信公眾號(艾邦陶瓷展):射頻微波MLCC與常規MLCC有何不同?