MLCC高容产品热裂纹预防和开发说明

一、什么是热裂纹，为什么会发生？

想象一下千层蛋糕

MLCC（多层陶瓷电容）就像一块千层蛋糕：陶瓷层---就像蛋糕片；金属电极---就像奶油夹心。大容量需求：要想容量大，就得把蛋糕层切得更薄、叠得更多（通常要叠350层以上）

问题出在哪里？

陶瓷和金属这两种材料，遇热收缩的程度不一样。这就好比两个人拉着绳子一起跑步：一个步子大，一个步子小，跑着跑着就会把绳子扯紧，这个”紧绷的力”就是内应力。应力攒多了，稍微一点外力就会扯开裂缝，这就是热裂纹。

裂纹长什么样？

形态特征：通常裂纹会斜着长（45度角）

起始位置：从电极的端点开始往里面延伸

外观表现：表面看起来可能没毛病

实际问题：用起来会出问题，比如绝缘能力下降、漏电，严重的时候直接短路坏了

为什么生产时就埋下隐患？

两个关键步骤较容易出问题：

1. 排胶阶段就埋雷

MLCC生产过程：开始要用有机胶水把瓷片粘起来，做完要把胶水烧出去。

问题所在：如果胶水没烧干净，残留的东西在后面高温烧制时会突然变成气体跑出来。

结果：一下子把瓷层顶出小缝隙，就像蛋糕里藏了个小气泡，后来烤的时候膨胀裂开了。

2. 烧制时应力变大

收缩差异：陶瓷和金属一起烧时，本质决定其收缩速度就不一样

放大问题：如果炉子温度不均匀，或升温太快，其差异会被放大

应力积累：应力就越攒越大

产生后果：如果冷却时没把应力释放掉，这个“定时炸*”就锁在电容里，等到客户焊接加热时，就裂开了

二、现在卖的产品，怎么预防热裂纹？

举例：0603 10μF大容量产品

这类产品天生就比普通电容更容易裂，主要难在三点：

层数太多：没烧之前就特别脆，胶水排得干不干净直接决定了强度够不够。

收缩幅度大：烧的时候陶瓷收缩幅度大（缩15%-20%），温度稍有不均就会憋出应力。

残余应力风险：烧完冷却如果没做好，应力排不出去，后面客户焊接一加热就开裂。

HRE全流程盯紧每个环节

然后出货前的”体检”

出货前还会做两步检查： 1. 回流焊模拟：先模拟客户焊接过程； 2. 超声波扫描：用超声波检查内部情况。通过这两步，把藏着裂纹的产品挑出来，保证交到客户手上的都是好的。

三、新的车规级高容产品正在怎么开发？

车规产品要求更高

车规产品对可靠性要求更高，因为：汽车使用环境更恶劣；电容坏了后果更严重。芯声从2025年第四季度开始开发0603规格25V的车规产品，采用”材料升级+工艺优化”双管齐下的方法。

1. 材料升级（全新技术）

陶瓷粉末优化：粒径从200nm磨到150nm（更小更均匀），压出来更密实，耐高压能力明显提升，成本较高，但性能提升明显

镍电极粉末优化：粒径从300nm降到200nm，电极更平滑平整，不容易攒应力，耐压能力明显提升。

2. 工艺优化（快速通道）

不用改材料，只调整现有工艺参数，成本低还能快速落地：

排胶条件优化：调整排胶的升温和保温时间、减少胶水残留、提升陶瓷坯体强度、保证电极连续性和平整度。

烧结条件优化：降低烧制时的氢气浓度、避免陶瓷被过度还原、让绝缘层更稳定、明显减少漏电，使用寿命更长。

烧附工艺优化：优化外部电极烧制时的排碳过程、避免残碳二次气化撑出裂纹、准确控制固化温度、解决电极和陶瓷收缩不匹配问题、避免微裂纹产生。

四、总结：一句话说清楚

热裂纹本质就是大容量MLCC天生结构导致的”内部应力攒多了炸开”：

现有产品：我们从生产每个环节都想办法减少应力产生，提前把隐患筛出来，保证出货零缺陷。

新车规产品：一方面把材料做得更密实，提升本征耐压能力；另一方面优化工艺减少应力，在低成本快速落地的同时，满足车规场景更高的可靠性要求。

目标：让客户用得放心，无论是消费电子还是汽车电子，都能提供稳定可靠的好品质产品。