征求意见稿《埋入式MLCC》

T/CAEEXXX—20264埋入式MLCC本文件规定了埋入式多层陶瓷电容器（MLCC）的分类与标记、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。本文件适用于印制电路板（PCB）基板内埋入的MLCC元件，包括其来料检验、埋入工艺过程控制及成品板验收。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.3环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB/T2423.22环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划JISC5101-14:2024电子设备用固定电容器第14部分：分规范抑制电磁干扰和电源网络连接用固定电容器（IDTIEC60384-14:2023）IPC-4101刚性及多层印制板基材规范IPC-TM-650试验方法手册3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1埋入式多层陶瓷电容器embeddedmultilayerceramiccapacitorembeddedMLCC通过层压工艺，完全嵌入印制电路板（PCB）介质层内部，其外电极与PCB内层线路互联，且无外露引脚或封装体的多层陶瓷电容器。3.2埋入前状态pre-embeddedstateMLCC元件在未进行PCB层压工艺前的独立元件状态或预制膜状态。3.3埋入后状态post-embeddedstateMLCC元件在完成PCB层压、钻孔、互联等工艺后，已形成PCB组件一部分的状态。3.4界面结合力interfacialbondingstrength埋入后状态下，MLCC外电极及陶瓷体与PCB基板树脂材料之间的结合强度，通常以剪切强度或剥离强度表示。4分类与标记4.1分类埋入式多层陶瓷电容器（MLCC）应按以下特征进行分类。4.1.1按介质材料分类按介质材料及其温度特性分类，应符合JISC5101-14:2024的规定。常见类别包括但不限于：T/XXXXXXX—202Xb)X7R；c)X5R；d)Y5V。4.1.2按额定电压分类按额定直流电压分类，常见规格包括但不限于：a)6.3V；注：其他额定电压值可根据用户需求或具体产品规范确定。4.1.3按标称电容量允许偏差分类注：其他允许偏差等级可参照相关基础标准执行。4.1.4按外形尺寸分类按外形尺寸分类，可采用公制代码或英制代码标识。公制代码与英制代码的对应关系示例如下：a)公制1608(英制0603)；b)公制1005(英制0402)；c)公制0603(英制0201)；d)公制0402(英制01005)。注：外形尺寸的具体长、宽、高及端头尺寸应符合第5章（技术要求）或相关尺寸规范的规定。4.2标记4.2.1产品本体标记由于埋入式MLCC尺寸微小，通常不在产品本体上进行标记。产品特性信息应通过包装标识及可追溯编码系统进行传递。4.2.2包装标识最小包装单元上应有清晰、牢固的标识，至少包含以下信息：a)制造商名称或商标；b)产品型号（符合4.5型号命名规则）；c)标称电容量及允许偏差；d)额定电压；e)介质材料代码；f)生产批号及日期代码；g)潮湿敏感等级（MSL）；h)静电放电敏感（ESD）标识（如适用）；4.2.3可追溯性标记a)产品应具备可追溯性，鼓励采用二维码或条形码作为追溯载体。b)追溯码数据格式应统一，至少应能解析出制造商代码、产品型号、生产批号、生产日期等关键信息。c)追溯码应印制在最小包装单元的显著位置，并确保在规定的贮存和运输条件下清晰可读。T/CAEEXXX—202665技术要求5.1外观质量5.1.1埋入前状态独立MLCC元件在埋入前，其外观应符合JISC5101-14:2024中关于外观检查的规定，并满足以下特定要求：a)表面：陶瓷体表面应平整、光滑，无影响电气性能和机械强度的裂纹、缺口、凹坑或明显的污染物。b)电极：端电极应完整、连续，镀层均匀，无锈蚀、氧化、脱落或明显的露铜现象。电极边缘应清晰，无毛刺或溢料。c)尺寸：外形尺寸（长、宽、高）应符合制造商规格书的规定，公差范围通常不应超过标称值的±5%或±0.1mm（取两者中较大值）。5.1.2埋入后状态MLCC埋入PCB后，通过截面分析或无损检测判定，其外观应符合以下要求：a)界面完整性：MLCC与周围PCB介质材料的界面应结合紧密，在显微镜下观察（通常放大200倍至500倍无连续性的空洞、分层或裂纹。允许存在零星、微小的、非连续性的界面瑕疵，但其总面积占比应小于界面面积的1%；b)位置对准度：MLCC在PCB层压后的位置偏移量（相对于设计位置）应控制在±0.05mm以内，以确保与内层互联盘的对准精度；c)电极互联：MLCC的外电极应与PCB内层互联盘形成良好的金属化连接，互联处无虚焊、空洞或明显的裂纹。5.2电性能要求电性能要求主要针对埋入前状态的独立MLCC元件进行测试和判定，作为来料检验的基础。除非另有说明，测试方法应符合JISC5101-14:2024或JISC5101-14的相关规定。5.2.1标称电容量及允许偏差实测电容量相对于标称电容量的偏差，应符合产品规定的允许偏差等级（如K档±10%，M档±20%）。测试条件应符合JISC5101-14:2024的规定。5.2.2损耗角正切值不同介质材料的MLCC，其tanδ最大值应符合表1的规定。表1不同介质材料的损耗角正切值（tanδ)要求5.2.3绝缘电阻常温绝缘电阻最小值应符合JISC5101-14:2024的规定。经高温高湿试验后，其绝缘电阻衰减不应超过初始值的两个数量级，且绝对值仍需满足规定最小值的10%。5.2.4耐电压MLCC应能承受JISC5101-14:2024规定的耐电压测试而无击穿或飞弧现象。测试期间的漏电流应小5.2.5高频特性（如适用）T/XXXXXXX—202X7制造商应在规格书中提供典型频率（如100MHz）下的等效串联电感（ESL）和等效串联电阻（ESR）的典型值或最大值，作为设计参考。5.3机械性能要求机械性能要求主要针对埋入后状态的PCB组件进行测试和判定。5.3.1层压耐压性PCB组件应能承受层压工艺的压力而无损坏。试验后，MLCC的容量变化率应在±5%以内，且外观检查应符合5.1.2的要求。5.3.2界面剪切强度MLCC与PCB基板之间的界面剪切强度，通过专用测试方法测得的最小值不应低于15MPa。5.3.3抗弯强度装有埋入式MLCC的PCB样板在进行弯曲试验后，MLCC不应出现可见裂纹，其电容量相对于试验前的漂移应控制在±10%以内。5.3.4耐热冲击性埋入式MLCC组件应能承受模拟无铅回流焊的热冲击过程。经过3次峰值温度为260°C（或根据工艺要求设定）的回流焊曲线热冲击后，MLCC的容量变化率应在±5%以内，绝缘电阻需满足5.2.3的要求，且外观无分层、裂纹等缺陷。5.4环境适应性要求环境适应性要求主要针对埋入后状态的PCB组件进行测试和判定。试验方法应分别符合GB/T2423.22-2012、GB/T2423.3-2016和GB/T2423.2-2008的规定。5.4.1温度循环PCB组件应能承受规定次数的温度循环试验。试验条件为：-55℃↔+125℃,高低温驻留时间各30分钟，转换时间小于1分钟。经过500次循环后，MLCC的容量变化应在±10%以内，绝缘电阻应满足5.2.3的要求。5.4.2湿热负荷PCB组件在高温高湿环境下应保持性能稳定。试验条件为：温度(85±2)℃,相对湿度(85±5)%，持续时间为1000小时。试验结束后，MLCC的绝缘电阻应不低于5.2.3规定最小值的10%，且无外观劣化。5.4.3高温存储PCB组件在高温环境下长期存储后，其电气性能应保持稳定。试验条件为：在(150±2)℃的环境中存储1000小时。存储结束后恢复至室温，MLCC的容量变化应在±5%以内。5.5可靠性要求可靠性要求基于加速寿命试验，主要针对埋入后状态进行评估。5.5.1寿命推算基于高温负载寿命试验数据，通过可靠性模型推算出的平均失效前时间（MTTF在额定工作条件下应不低于1×10^6小时。5.5.2失效模式界定在规定的试验和考核周期内，出现以下任何一种情况即判定为失效：a)开路：直流电阻大于10MΩ或容量下降超过初始值的90%。b)短路：直流电阻小于1kΩ。T/CAEEXXX—20268c)参数漂移超限：电容量漂移超出产品规定允许偏差范围的两倍；或绝缘电阻下降超过三个数量级且低于规定最小值。d)机械失效：出现可见裂纹导致电气性能不合格，或界面分层面积超过界面总面积的5%。6试验方法6.1测试状态通则6.1.1电气基础参数的测试在埋入前状态的独立MLCC元件上进行。6.1.2机械性能、环境适应性及系统级可靠性测试在埋入后状态的PCB组件上进行。6.1.3埋入后电性能测试应使用去嵌入技术。6.2电性能测试方法电性能测试方法应符合JISC5101-14:2024的规定。6.2.1电容量与损耗角正切值测试按JISC5101-14:2024规定进行。埋入后状态测试应使用去嵌入技术。6.2.2绝缘电阻测试按JISC5101-14:2024规定进行。6.2.3耐电压测试按JISC5101-14:2024规定进行。6.2.4高频特性测试6.2.4.1使用矢量网络分析仪测量S参数。6.2.4.2测试设备：矢量网络分析仪；精密校准件；高频测试夹具。6.2.4.3测试步骤：a)进行全双端口校准；b)安装被测MLCC；c)设置扫描参数；d)测量S参数；e)提取目标频率下的ESR和ESL。6.3机械性能测试方法6.3.1界面剪切强度测试按IPC-TM-6502.4.8进行。按以下公式计算界面剪切强度τ:式中：τ——界面剪切强度，单位为兆帕（MPa）；F——最大剪切力，单位为牛顿（N）；A——有效剪切面积，单位为平方毫米（mm²)。6.3.2切片分析按IPC-TM-6502.1.1进行。6.4环境及可靠性测试方法6.4.1温度循环试验按GB/T2423.22-2012试验N进行。试验条件应符合5.4.1。6.4.2湿热负荷试验T/XXXXXXX—202X按GB/T2423.3-2016试验Cab进行。试验条件应符合5.4.2。6.4.3高温存储试验按GB/T2423.2-2008试验B进行。试验条件应符合5.4.3。6.4.4高温负载寿命试验试验方法应符合GB/T6346.1-2024中关于耐久性试验的规定，但需采用耐高温专用夹具以适应埋入式结构，并在125℃下施加1.5倍额定电压持续1000小时。6.5无损检测方法6.5.1X射线检测检测系统的分辨率应优于5μm。判定准则：位置偏移量超过5.1.2规定值，或互联区域空洞面积超过互联面积的30%，则判定为不合格。6.5.2超声波扫描显微镜检测判定准则：分层面积百分比超过5%，则判定为不合格。7检验规则7.1检验分类7.1.1出厂检验a)外观质量（5.1.1）；b)尺寸；c)标称电容量及允许偏差（5.2.1）；d)损耗角正切值（5.2.2）；e)绝缘电阻（5.2.3）；f)耐电压（5.2.4）。7.1.2型式检验7.1.2.1型式检验项目为本文件第5章规定的所有项目。7.1.2.2遇有下列情况之一时，应进行型式检验：a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；b)正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；c)产品停产一年以上，恢复生产时；d)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；e)国家质量监督机构提出进行型式检验要求时；f)正常生产时，定期（如每两年）或累积一定产量（如每百万只）后的周期性检验。7.2抽样方案7.2.1出厂检验的抽样方案应符合GB/T2828.1-2012的规定。推荐采用一般检验水平II，一次正常抽样方案。接收质量限（AQL）推荐值如下：a)外观质量、尺寸：AQL=0.65；b)电性能（容量、损耗、绝缘电阻、耐压）：AQL=0.40。7.2.2型式检验的抽样方案由供需双方协商确定。7.2.3若采用其他抽样标准或方案，应在订货合同或技术协议中明确规定。7.3判定规则7.3.1出厂检验的判定，依据GB/T2828.1-2012和7.2.1规定的AQL值进行。7.3.2型式检验的判定，采用项目合格制。T/CAEEXXX—20267.3.3存在“一票否决”项，即只要出现以下任一情况，直接判定该批次或该次检验不合格：a)耐电压试验中出现击穿或飞弧；b)绝缘电阻低于5.2.3规定最小值的10%；c)界面分层面积（C-SAM检测）超过总界面面积的5%；d)界面剪切强度低于5.3.2规定的最小值（15MPa）；e)出现5.5.2界定的开路、短路失效。7.3.4对于非“一票否决”项目，若出现不合格，允许按7.4的规定进行复检。7.4复检规则7.4.1仅当出厂检验中非“一票否决”项目出现不合格时，可进行复检。7.4.2复检应对不合格项目进行，抽样方案可采用加严检验一次抽样方案。7.4.3复检结果合格，则判定该批产品合格；复检结果仍不合格，则最终判定该批产品不合格。7.4.4型式检验不合格不允许复检。7.5工艺变更验证7.5.1当埋入工艺的关键参数发生变更时，必须重新进行相关的型式检验。关键工艺参数变更包括：a)层压温度、压力、时间曲线发生实质性改变；b)使用的PCB基材型号变更；c)MLCC表面处理工艺变更；d)互联工艺变更。7.5.2工艺变更验证的检验项目，应至少涵盖受该工艺变更影响最大的性能项目。7.5.3工艺变更验证的抽样和判定规则参照7.2.2和7.3进行。8标志、包装、运输和贮存8.1包装8.1.1最小包装单元应符合以下要求：a)防潮包装：潮湿敏感等级（MSL）为2级及以上的产品，应采用防潮包装。包装袋内部相对湿度应低于10%RH（23℃时）。b)防静电包装：采用防静电材料包装。c)防震包装：外包装箱应具有足够的机械强度，内部使用缓冲材料。8.1.2包装箱外标志内容至少包括：产品名称、型号、数量、制造商信息、生产批号、执行标准编号、防潮标识、防静电标识、向上标识、堆码层数极限。8.2运输8.2.1运输环境条件：温度-10℃~+50℃,相对湿度不大于80%RH。8.2.2避免剧烈震动、撞击和跌落。8.2.3已开启防潮包装的产品再次运输，应重新进行防潮封装。8.3贮存8.3.1贮存环境条件：温度5℃~30℃,相对湿度不大于60%RH。8.3.2包装箱离地面高度不小于15cm，离墙壁距离不小于30cm。堆码高度不应超过标示的堆码层数极限。8.3.3未开封防潮包装产品的贮存有效期为12个月。超过有效期的产品，使用前应进行复验。8.3.4已开封产品的贮存按8.4规定管理。8.4潮湿敏感等级管理8.4.1产品应标识潮湿敏感等级（MSL）。8.4.2拆封后的车间寿命应符合表2的规定。T/XXXXXXX—202X表2潮湿敏感等级与车间寿命1234568.4.3产品拆封后未在车间寿命内使用完毕，应重新进