多層陶瓷電容器 (MLCC) 被廣泛視為一種成熟的組件，正在經(jīng)歷設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)的快速改造，以便有效地服務(wù)于汽車(chē)和消費(fèi)領(lǐng)域的新興應(yīng)用。它們?cè)诟〉某叽缰芯哂懈叩碾娙葜担诜?wù)于下一代汽車(chē)應(yīng)用以及智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備等便攜式設(shè)備的去耦和平滑電路中似乎更加方便。
    以 TDK 的 CN 系列 MLCC 為例，該產(chǎn)品采用新結(jié)構(gòu)，可軟終止電流通過(guò)層外，從而降低電阻。新設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是樹(shù)脂層僅覆蓋電路板安裝面，這與整個(gè)端子電極都覆蓋有樹(shù)脂層的傳統(tǒng)軟端子 MLCC 不同。
    在MLCC中，標(biāo)準(zhǔn)端子電極具有基底電極Cu和Ni-Sn的兩層電鍍結(jié)構(gòu)。另一方面，軟端子在帶有基底電極 Cu 和 Ni-Sn 的兩個(gè)鍍層之間涂敷了導(dǎo)電樹(shù)脂（圖 1）。

    MLCC 改造，電容更高，尺寸更小

    圖 1軟端接使 MLCC 對(duì)電路板彎曲、撓曲和熱沖擊具有很強(qiáng)的抵抗力。資料TDK
    但是，雖然具有軟端接的 MLCC 可防止電源和電池線(xiàn)路短路，但軟端接的端子電極電阻稍高。反過(guò)來(lái)，這使得有必要保持低電阻以減少損耗。
    MLCC應(yīng)用
    TDK 的新型 CN 系列 MLCC 在 3216 尺寸中容量高達(dá) 22 μF，相當(dāng)于 3.2 × 1.6 × 1.6 mm，在 3225 尺寸中容量高達(dá) 47 μF，相當(dāng)于 3.2 × 2.5 × 2.5 mm，并具有低電阻軟端接。TDK 將這些 MLCC 瞄準(zhǔn)汽車(chē)電子控制單元 (ECU) 和工業(yè)機(jī)器人的電源線(xiàn)進(jìn)行平滑和去耦。

    圖 2 MLCC 充當(dāng)臨時(shí)充電和放電的水壩，調(diào)節(jié)電路中的電流并防止組件之間的 EMI。資料TDK

    MLCC 是具有各種電容的 SMD 型電容器，由于其頻率特性、可靠性和耐壓性而受到很高的需求。他們還可以將多個(gè)組件打包到一個(gè)包中，從而無(wú)需額外的組件。例如，MLCC 可以消除對(duì)鑒頻電路以及旁路和去耦應(yīng)用的需求。同樣，它們可用于濾波和瞬態(tài)電壓抑制功能。
    MLCC 在 5G、人工智能 (AI)、物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 和云計(jì)算硬件中得到廣泛采用。盡管 MLCC 以其強(qiáng)大的電容值和緊湊的占地面積服務(wù)于廣泛的細(xì)分市場(chǎng)，但有兩個(gè)市場(chǎng)脫穎而出。
    汽車(chē)級(jí) MLCC
    MLCC 以其機(jī)械強(qiáng)度、高電壓工作能力以及對(duì)快速溫度變化的高耐受性而聞名。這使得它們成為各種 ECU 的主要產(chǎn)品，用于平滑和解耦電源線(xiàn)。
    上述特性適用于電動(dòng)汽車(chē) (EV)、駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 和自動(dòng)駕駛汽車(chē)。因此，MLCC 通常用于高壓耦合電容器、逆變器電路、照明鎮(zhèn)流器和開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)。

   

    圖 3 MLCC 能夠支持更高的電壓，現(xiàn)已廣泛部署在車(chē)載充電器 (OBC)、逆變器和 DC/DC 轉(zhuǎn)換器、電池管理系統(tǒng) (BMS) 和無(wú)線(xiàn)功率傳輸 (WPT) 實(shí)施中。資料TDK
    據(jù)一些行業(yè)估計(jì)，一輛電動(dòng)汽車(chē)可能需要大約 10,000 個(gè) MLCC。此外，隨著電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)向更高電壓發(fā)展，需要更長(zhǎng)的爬電距離，而 MLCC 將緊湊性與更長(zhǎng)的爬電距離結(jié)合在一起，因此將產(chǎn)生真正的影響。一些 MLCC 現(xiàn)在支持 305 VAC/1,500 VDC 額定電壓，并具有 10 毫米爬電距離。
    商業(yè)級(jí) MLCC
    MLCC 在 PCB 上占用的空間非常小，再加上電容的顯著增加，使其非常適合智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備等優(yōu)先考慮小型化的設(shè)計(jì)。它們廣泛集成到智能手機(jī)、便攜式設(shè)備、可穿戴設(shè)備、家用電器、服務(wù)器和物聯(lián)網(wǎng)硬件的去耦和平滑電路中。
    MLCC 改造，電容更高，尺寸更小
    圖 4 0201 MLCC 在 EIA 0201 尺寸中提供 10 微法的電容，相當(dāng)于 0.6 mm x 0.3 mm。資料京瓷
    以京瓷的 KGM03 系列為例，尺寸僅為 0.6 mm x 0.3 mm，廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備中的 MLCC（圖 4）。這些 MLCC 的電容比京瓷上一代 MLCC 增加了大約兩倍。