前言：自從奧德維正式宣布MLCC高速測試分選機量產上市的好消息之后，又馬不停蹄地參加了在福建泉州舉行的全國MLCC行業年會，并發表了《MLCC測試分選機的國產化突破及測試技術創新》的主題演講，演講內容干貨滿滿，吸引了許多行業同仁的關注和興趣，會后更是收到了很多技術交流邀約。國內MLCC測試技術領域尚處于起步階段，為了與大家共同分享共同進步，我們在公眾號專門開設了“MLCC測試技術科普小課堂”，為大家科普一下測試技術的原理以及行業內普遍關注的痛點難點——
MLCC(片式多層陶瓷電容器)被譽為“電子工業大米”，具備體積小、容值范圍高、耐高壓高頻、易于SMT等優點，廣泛應用于消費電子、通訊、家電、汽車電子等領域。一直以來，MLCC大部分的需求都來自于消費電子領域，如音視頻、手機、PC等；近來，隨著汽車“油換電”浪潮的持續推進，消費電子市場疲軟帶來的MLCC市場收縮趨勢開始逆轉，單臺汽車的總體MLCC用量可達數千至上萬顆，同時車規級電容的高品質要求也將進一步催化MLCC對快速提升品質的迫切需求。雖然目前來看，全球MLCC供應市場仍由日韓廠商占據著絕對優勢，尤其在高端品方面，國產品牌與之存在著較大差距。同樣，相關聯的粉體、漿料、制造、測試等一系列原料、設備等，也與國外品牌存在一定差距。但是由于中國是全球最大的消費電子市場，疊加新能源汽車的超預期表現，以及目前地緣政治因素等影響，預計未來中低端乃至部分高端MLCC的需求會加速流向國產品牌。也相信在擴產擴容的同時，國內的MLCC材料、生產制造、測試等各方面能力都會逐步提升，逐漸實現各層級電容和設備。的國產化替代。 1.MLCC發展方向
無論是從工業電子、消費電子、汽車電子等各方面看，以下幾個特點是MLCC的基本發展方向：
微型化：終端設備更輕薄、功能更豐富。
大容量：電解電容替代、工藝升級、高密度要求。
高耐壓：汽車電子快速發展。
2.智能化、數字化推動電子終端進一步深入民用和工業市場； 2.終端用戶關注點
值得指出的是，我們認為電子設計工程師是MLCC的真正終端用戶，選用、使用MLCC乃是日常。
然而，在多年工作中發現，部分工程師對電容的主要特性不能準確掌握或者直接對其以理想化模型簡單處理，這容易使得打樣測試或送樣檢測過程被不明原因的BUG所困擾。MLCC的幾個主要參數包括容量C值/損耗D值、絕緣電阻、耐壓、溫度特性、等效串聯電阻ESR、等效串聯電感ESL、諧振頻率，以及容易被忽略的直流偏壓特性。首先，從工程師角度看，容量C值是首選參數，目前市面上的設備都統一地認可使用Keysight E4981A儀表測量結果；值得注意的一點，測量電平是0.1V-1.0V之間；第二個選擇參數項通常是標稱電壓，對于MLCC來說，耐壓值一般可達到標稱電壓的3倍以上，同時工程師在選擇時一般也會留一定的裕量，標稱電壓通常選擇為比實際工作電壓高出30%甚至更多。此外，在MLCC電參數測試機上一般設置的耐壓測試站電壓為標稱電壓的1-3倍，依據不同標稱值而定。其他參數，如絕緣阻抗、偏壓特性、溫度、諧振頻率等，通常會根據不同應用場合而做簡單選型區分，某些參數的重要性很容易因常規經驗里的簡化模型而被忽略掉，而這些個別參數則恰恰是與其所設計方案成敗緊密相關的。沒錯，這里說的是絕緣阻抗和偏壓特性。下面稍微展開來說。MLCC的絕緣阻抗，一般電容廠的規格書里都會提一個值，≥50Ω*F。這個怎么理解呢，比如說對于一個常用的1uF電容，為了保證單位一致，可以將這個絕緣阻抗要求轉換為≥50 MΩ*uF，那么就可以說，對于1uF電容，最小要求其絕緣阻抗≥50MΩ。絕緣阻抗的意義之一在于，絕緣阻抗越大，泄露電流越小，那么對于目前用量極大的各種日常消費類如手表手機或者工業里帶電池的各種傳感器等低功耗設計來講，其重要性不言而喻。再將前面1uF電容拿來看，比如用在5V電路里，≥50MΩ的絕緣阻抗，就是保證其泄露電流≤0.1uA；一旦這個電容絕緣不良，比如絕緣阻抗降低100倍至0.5MΩ，那么泄露電流也同樣地增大100倍至10uA，對于使用市電供電的電路僅增加了0.01mA，影響微乎其微，然而對于某些使用紐扣電池的低功耗電路，無疑是致命的。此外，對于一些使用了高值電阻的RC結構濾波電路來說，如果同樣碰上上述類型的絕緣不良，那么電路的通頻特性將大大偏離設定，結果就是信號畸形、濾波效果不理想等。一旦對絕緣阻抗疏忽了，諸如此類的問題可以說防不勝防，這么說來，如何準確地在MLCC電參數測試機上測量出每一片電容的絕緣阻抗值就極為重要。這也對測試機制造商提出兩方面要求：一是能夠對電容的絕緣阻抗形成機理有足夠深入的理解，二是能夠擁有足夠精密的儀器去應付測量絕緣阻抗過程中的多種內在或外來干擾。那么對于MLCC的直流偏壓特性呢，如果說不仔細看電容規格書，可能不會了解到對于常用的如X7R/X5R等二類材料的MLCC來說，在其標稱電壓下，電容量可能僅為標稱容量的10%-30%。具體可以看下面這個例子：
圖片里是某品牌發布的MLCC數據，基本參數是1uF/X5R/0603/50V。明顯可見，左下角的直流偏壓特性顯示，在標稱電壓50V時，其電容量削減了90%，即使用于工作電壓為20V的場合，其實際電容量也僅有標稱容量的20%，即0.2uF。而前面說的E4981A儀表在測量其標稱容量時，測試電平僅為0.1V-1V，電壓極低，MLCC的偏壓特性不明顯。這種情況下，就需要工程師在選用某種電容時，詳細查看其相關的手冊數據，根據應用所需的電容量來選擇足夠裕量的電容。雖然說，MLCC的直流偏壓特性是跟隨材料特性而來的，幾乎沒得選，只能被動接受，但是其影響又通常極大，那么是否有手段可以在MLCC的電參數測試機上實現對其在標稱電壓下的真實充放電容量做測試和分選呢？其實是可以的，而且僅需要付出略高一點的設備成本，當然這是后話了。 3.奧德維MLCC測試機為廠家及終端用戶解憂
為了能讓生產廠家對MLCC的品質安心，終端用戶對使用的MLCC放心，接下來我們的“測試技術科普小課堂”將全面剖析我們奧德維自研MLCC高速測試分選機是如何在以上提到的大家關心關注的問題方面一一展開針對性的研究和突破的，敬請期待！
