宇陽科技

軟端子MLCC產(chǎn)品介紹

高頻|高容量|高可靠|小型化MLCC

什么是軟端子MLCC？

1、軟端子MLCC的定義與市場(chǎng)需求

在電子元器件領(lǐng)域，多層陶瓷電容器（MLCC）被譽(yù)為“電子工業(yè)的基石”，其小型化、高容值、低ESR等特性使其廣泛應(yīng)用于各類電子設(shè)備。而近年來，隨著5G通信、新能源汽車、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的快速發(fā)展，傳統(tǒng)MLCC在極端溫度、機(jī)械振動(dòng)或PCB彎曲場(chǎng)景下的可靠性問題逐漸凸顯。軟端子MLCC（Soft Termination MLCC）的誕生，為解決這一問題提供了創(chuàng)新方案，成為高可靠性設(shè)計(jì)的“隱形守護(hù)者”。

圖1：MLCC失效比例

如圖1，從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，MLCC的失效模式中，機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致的失效模式占比較高，達(dá)到大約60%比例，屬于MLCC的傳統(tǒng)痛點(diǎn)，改善需求較大。

圖2：機(jī)械應(yīng)力失效形態(tài)

如圖2，機(jī)械應(yīng)力失效主要為PCBA板的形變傳導(dǎo)到MLCC端頭連接處，傳統(tǒng)MLCC硬質(zhì)端頭抗應(yīng)力能力較弱，導(dǎo)致端頭處陶瓷體產(chǎn)生裂紋，從而引起MLCC失效。軟端子MLCC是一種專為解決機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致失效問題而設(shè)計(jì)的電子元件，其核心在于端子的柔韌化設(shè)計(jì)。軟端子MLCC通過材料與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，顯著提升了電子設(shè)備在嚴(yán)苛環(huán)境下的可靠性，在汽車和工業(yè)類應(yīng)用環(huán)境中越來越多的被大家選用。

2、軟端子MLCC和通用MLCC的制程差異

軟端子MLCC相比通用MLCC增加了二次封端和固化的工序，該工序的功能是二次封端制作樹脂端頭層，然后通過低溫固化樹脂層，以達(dá)到在MLCC端頭處增加柔性材質(zhì)，完成軟端子MLCC工藝制程。

3、軟端子MLCC和通用MLCC的結(jié)構(gòu)差異

兩種MLCC端頭結(jié)構(gòu)對(duì)比

軟端子MLCC

金屬銅端頭層

導(dǎo)電樹脂固化層

鍍鎳阻擋層

鍍錫焊接層

通用MLCC

金屬銅端頭層

鍍鎳阻擋層

鍍錫焊接層

注：由內(nèi)到外各層結(jié)構(gòu)與材質(zhì)

圖3：軟端子MLCC剖面結(jié)構(gòu)

軟端子MLCC端頭為四層金屬/樹脂結(jié)構(gòu)，包含三層硬質(zhì)金屬層端頭以及一層軟質(zhì)導(dǎo)電樹脂層端頭，在PCBA彎曲、振動(dòng)或產(chǎn)品處于溫度變化環(huán)境時(shí)，抵抗環(huán)境對(duì)MLCC產(chǎn)生應(yīng)力的能力相比通用MLCC大幅提升，可以較好的降低MLCC端頭裂紋引起的絕緣電阻降低和短路的風(fēng)險(xiǎn)。

圖4：通用MLCC剖面結(jié)構(gòu)

通用MLCC端頭為三層金屬層，均為硬質(zhì)金屬層端頭，在PCBA彎曲、振動(dòng)或產(chǎn)品處于溫度變化環(huán)境時(shí)，抵抗環(huán)境對(duì)MLCC產(chǎn)生應(yīng)力的能力相比軟端子MLCC較低，較易導(dǎo)致MLCC端頭處產(chǎn)生裂紋，引發(fā)絕緣電阻降低或短路的情況。

4、軟端子MLCC優(yōu)勢(shì)

應(yīng)力吸收：柔性端頭（導(dǎo)電樹脂層）可變形緩沖，降低傳遞至陶瓷層的機(jī)械應(yīng)力。

抗熱膨脹不匹配：緩解陶瓷與PCB基材（如FR4）因CTE差異產(chǎn)生的熱應(yīng)力。

5、軟端子MLCC和通用MLCC的標(biāo)準(zhǔn)差異

圖5：端電極結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試方法

如圖5所示，端電極結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試方法為將待測(cè)試樣品安裝在試驗(yàn)基板上，施加垂直方向的力，并測(cè)量電容量（測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：軟端子MLCC彎曲度≥3mm；通用MLCC彎曲度≥1mm）。

軟端子MLCC和通用MLCC對(duì)比測(cè)試

1、測(cè)試方法

將MLCC焊接在測(cè)試板上，然后將PCBA板彎曲到極限水平，彎曲速度1mm/s。

將測(cè)試后的MLCC取下，進(jìn)行DPA剖面分析內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否有異常。

由以上軟端子MLCC產(chǎn)品與通用MLCC產(chǎn)品極限Bending測(cè)試后剖面結(jié)構(gòu)情況可知：當(dāng)MLCC端頭受到極限機(jī)械應(yīng)力作用時(shí)，軟端子MLCC產(chǎn)品相比通用MLCC產(chǎn)品具有更強(qiáng)的抗機(jī)械應(yīng)力能力，在通用MLCC產(chǎn)品產(chǎn)生機(jī)械裂紋的應(yīng)力條件下軟端子MLCC產(chǎn)品通過柔性端頭釋放應(yīng)力，完成對(duì)陶瓷體的保護(hù)，降低了機(jī)械裂紋產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。

軟端子MLCC產(chǎn)品市場(chǎng)應(yīng)用

宇陽科技推出車規(guī)、工業(yè)和通用等多系列軟端子MLCC產(chǎn)品，適配多種環(huán)境需求和終端產(chǎn)品應(yīng)用，產(chǎn)品封裝涵蓋0402~2220等多種尺寸，應(yīng)用溫度滿足-55℃~150℃等各環(huán)境應(yīng)用，電容量涵蓋0.1pF~220μF等多梯度范圍，詳情可聯(lián)系我司銷售人員或技術(shù)支持人員。