高可靠性MLCC的弯曲裂纹对策(二）

4. 金属端子缓和弯板应力，降低对元器件本体的负荷

MEGACAP (带金属框架)

MEAGACAP是将MLCC的端电极和金属支架焊接在一起的制品。金属支架可缓解热冲击和基板弯曲所产生的应力，具备很优秀的抗热冲击应力和抗弯板应力。同时，2颗MLCC堆叠使同一面积下能够得到2倍的静电容量，可有效削减元器件的贴装面积。

图19：MEGACAP的结构

弯曲基板10mm也不会发生元件体裂纹

该效果可通过弯板测试验证。当基板弯曲10mm时，普通产品会发生元件体裂纹，但MEGACAP中未发现元件体裂纹。

图20：基板弯板试验的结果

【MEGACAP的特点】

● 通过金属框架结构实现优异的耐机械应力/热冲击

● 通过2层结构实现在同一面积下具备2倍静电容量

● 拥有温度特性和DC偏压特性稳定的C0G品

● 可贴装于铝基板上

【主要用途】

● 需要大容值的平滑、去耦用途中

● 无线充电等谐振回路：C0G品

5. 通过独特的产品结构实现大容量、高可靠性、低电阻

低电阻、横向排列型MEGACAP

虽然支架电容可以利用金属支架缓和机械应力，但金属支架也有使ESR等阻抗成分上升的缺点。为了改善旧型支架ESR会上升的缺点，我们对产品结构进行革新，将可降低电阻成分的新型支架电容制品化。其特点是将MLCC横向往旁边堆叠。

横向堆叠式的并联结构可克服高度限制，改善ESR/ESL

当需要给旧支架增加MLCC的堆叠个数时，因MLCC是往上堆叠，所以整体的高度和重心位置会变高。从而导致上端的MLCC离基板的距离变远，ESR/ESL会上升。因旧型支架有这样的缺点，所以很难增加旧型支架的MLCC堆叠个数。另一方面，CA系列的支架电容将MLCC横向往旁边堆叠，从而降低了跌落和ESR/ESL上升的风险。因而旧型支架只能最大堆叠2颗，而新型支架可以增加堆叠数量，生产3颗电容并联式的产品。

降低阻抗/ESR

其改善效果可在阻抗/ESR频率特性中体现。新型（蓝色线）的电阻值要比旧型支架（黑色线）更低。比较自谐振点（SRF),可发现新型的新支架比旧支架降低了约60%的ESR,预计发热量也同比下降（发热量和ESR成比例）

【低电阻、横向排列型MEGACAP的特点】

采用将数个MLCC横向堆叠的结构，并且最大限度地优化金属端子材料，在控制产品高度和阻抗的同时，实现大容量

通过金属支架结构实现优异的耐机械应力/热冲击

【主要用途】

● 需要大容量的平滑、去耦用途中

● 无线充电等谐振回路：C0G品

高可靠性MLCC的弯曲裂纹对策总结

若元器件发现裂纹，并且水汽侵入到裂纹内部，那么发生短路模式失效的危险性将会提高。

尤其是以下的应用中需要特别注意。

● 经常会受到振动及冲击的设备

● 可能频繁发生掉落冲击的设备

● 制造过程中基板弯曲应力较大时

TDK提供高可靠性MLCC 5大系列产品以供选择，该系列可用于降低因基板弯曲所导致的短路发生风险。请根据用途从各系列中选择产品，以帮助提升产品可靠性。

文章来源：TDK官网

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