白皮书
0201和01005工业应用
0201封装于2000年首次推出，到2003年在电子行业大量销售。据估计，它目前约占全球表面贴装元件(SMC)需求的20%[1]。这意味着每年的消费量在1000亿至2000亿单位之间。尽管有这些令人印象深刻的数字，0201封装和它的小表弟，01005封装，还没有实现任何类似的广泛采用在整个电子行业。
1.介绍
0201和01005组件开创了体积效率至关重要的应用，已在许多移动应用中采用，并以有限的形式应用于特定的国防应用。与极小的封装尺寸有关的问题限制了大规模采用。
0201封装尺寸为0.024“× 0.012”(0.6 mm × 0.3 mm)，相当于公制0603封装。01005封装尺寸为0.016英寸× 0.008英寸(0.4毫米× 0.2毫米)，相当于公制0402封装(见图1)。相比之下，人的头发大约0.1毫米宽。这种微小的尺寸导致了涉及可制造性的无数问题。
许多公司报告说，很难找到能够可靠地安装0201和01005组件的组装商。错位的问题似乎有些常见。另一个问题是目视检查这些部件的困难，因为检查需要使用复杂的光学或x射线显微镜。
万博Ansys与Paumanok集团合作，进行了文献检索、市场研究，并对电子行业的100多人进行了调查，以了解0201和01005组件的采用、使用、理解和可靠性。
2.市场调查和文献评估
通过公开信息和文献，对0201多层芯片电容器(mlcc)的市场现状进行了全面评估。
市场消费
0201和01005 mlcc主要用于空间受限的最终产品的模块。万博网2010年，这些组件的最大市场是用于无线手机的功率放大器和射频模块，其次是国防电路部门。0201和01005 mlcc在助听器中的使用程度也要小得多。2010年全球0201 mlcc的消费明细见图2。FR4模块包括功率放大器和用于手持设备的射频(RF)模块;低温共烧陶瓷(LTCC)模块由射频天线和防御电路组成。
市场容量
根据几家主要电容器制造商的估计，2010年0201 mlcc的市场容量预计在1000亿到2000亿之间。当从主要的0201 MLCC制造商调查实际制造量时，这可以进一步细化到1050 - 2050亿单位。最有可能的数字是大约1780亿部，占全球MLCC市场的15-20%。以每单位0.0085美元的估计价格(尽管有些单位的售价高达0.025美元)，这使得0201 MLCC市场的规模达到15.1亿美元。
性能
2010年mlcc共销售NP0、X7R、X5R、Y5V、X6S等性能车型0201台。每种类型的容量估计值如图3所示。
可靠性
0201市场的大容量和01005市场的发展似乎证明了0201组件具有一定的基本可靠性。一家供应商声称，0201元件实际上比在高电容应用中使用数千层的大型mlcc更可靠。
3.调查
我们向电子行业的潜在用户发送了一份调查问卷。它询问了关于0201和01005组件的采用、验证和使用以及对可靠性的态度的广泛问题。调查流程见附录A，实际问题见附录b。我们收到了来自汽车、军事、航空航天、移动通信和公用事业等14个主要行业的102份回复。
部分调查结果(占受访者总数的百分比)图4-8显示了对调查中五个较具示范性的问题的回答。
下文第4节也讨论了答复者提出的一些意见。
他们可以选择“是”、“否”和“这些小组件对我的应用程序来说不是必需的”。左侧为0201，右侧为01005。
4 ．讨论
所进行的调查和研究允许对0201和01005组件以及它们目前在电子行业中的使用情况有一定的了解。
尽管0201组件被大量使用，但高使用率的应用集中在超小型模块和高频和微波应用中。如上所述，0201组件的最大单一市场是无线手机模块。因此，尽管2010年生产了大量的0201组件，但这些组件实际上只被一小部分公司用于非常大批量的利基市场。
大多数受访者表示他们还没有使用0201或01005组件，这并不奇怪。总体而言，调查对象在采用新技术方面更为保守，他们更倾向于让其他行业在“下一代”技术中解决可靠性问题。然而，限制0201和01005更广泛采用的实际因素被压倒性地报道为设计、可制造性和质量，而不是可靠性。
三分之一的受访者表示使用0201组件。大约7%的受访者表示他们也使用01005组件。考虑到0201和01005组件的市场渗透率有限，以及受访者的高可靠性需求，这是一个显着的百分比。
大多数受访者认为其可靠性与目前使用的部件一样好或更好。因此，可靠性问题并不是主要的限制因素。然而，一些受访者仍然担心这些部件的可靠性数据相对缺乏。30%的受访者希望在三年内使用02015，因为设计推动了对这些小型组件的需求。这些用户高度关注成功放置和检查这些小部件的能力。调查回应的评论表明了一些普遍关注的问题，以及一些非常具体的行业和设计特定的问题(见表1)。
受访者还提到了采用0201和01005组件的关键限制和驱动技术因素(表2)。驱动因素主要与紧凑的优势有关
某些应用程序，一些受访者还注意到小组件中的寄生减少了。
限制技术因素主要集中在小尺寸所面临的限制和困难，购买和使用这些组件的成本增加，以及可靠性数据的相对稀缺。
表2:在采用0201和01005组件的过程中，最常见的驱动和限制技术因素，按出现的降序排列
驱动技术因素 |
限制技术因素 |
大型、细间距bga正在推动02015的使用;否则，最好使用0402。 |
产品线不需要那么小的组件。 |
对空间的需求:缩小最终产品尺寸，高密度需求(移动设备，助听器) |
201和01005组件没有产品线要求的可靠性数据。 |
非常高速的应用-通过减少寄生在这些小组件驱动。 |
增加了成本 |
CM不支持他们。 |
|
0402是一个很好的尺寸，因为微孔适合垫。 |
5.结论
0201和01005组件已经成长为代表现代组件市场的很大一部分，并将继续
随着时间的推移而增加。目前，可制造性、使用成本和检查等问题限制了这些组件的广泛采用。在某些行业中，小型产品的趋势将推动采用的增加万博网，这将必然导致制造业实践的改进。随着市场的成熟和更多可靠性数据的可用性，即使是可靠性至关重要的应用程序也将开始采用这些小部件。事实上，Ansys调查的大多数受访者预计在未来三年内将使用0201组件。万博
附录2:调查问题
0201和01005组件在工业中的采用
感谢您填写我们关于0201和01005组件在工业中采用情况的调查。调查完成后，所有参与者将获得一份调查结果副本。
参与者信息-说说你自己或你的公司。
你的电子邮件地址是什么?* -此信息将不会被共享。
你叫什么名字?—此信息为可选信息，不会被共享。
贵公司的名称是什么?—此信息为可选信息，不会被共享。
产品线信息请简单介绍一下贵公司的一个产品系列。请专注于一个特定的产品线。我们鼓励您为不同的产品线多次填写此调查。
这是什么类型的产品线?-请选择最适合您的产品线的选项。请在本调查中选择贵公司的一个产品线。
电器
汽车-安全
汽车-引擎盖下
汽车-其他
航空电子-商业/军事
电脑-商业
电脑-消费者
计算机-服务器
计算机-存储
电脑-其他
消费电子产品
暖通空调
工业控制
照明
军事-导弹
军事-其他
移动-消费者
移动-工业网络
电力-分配
电力-监控/计量
能源-太阳能
铁路运输
空间系统
测试设备
公用事业-分配
公用事业-监控/计量
公用设施-其他
其他
产品寿命信息
你的产品线的预期寿命是多长?
输入所需的寿命(以年为单位)。
您的产品期望的寿命末期可靠性是什么?在“%”中输入所需的EOL可靠性。
0201/01005部件使用说明
这个产品线有0201或01005组件吗?*
0201
01005
这两个
既不
0201电容器使用情况
你们用0201电容器吗?*
是的
没有
0201电容器可靠性
在接受0201电容器进入你们的设计之前，你们是否进行了任何额外的鉴定活动?
请选择所有相关活动
无额外活动
衰老研究(即漂移)
垂直起降(无故障)
垂直起降(至故障)
制造过程确认
持续筛选审核
参数测量(电容、电阻、电感等)
供应商质量审核
供应商技术审核
温度/湿度/偏置(无故障)
温度/湿度/偏置(失效)
其他:
你认为0201电容器比0402电容器更可靠还是更不可靠?
1 |
2 |
3. |
4 |
5 |
||
不可靠 |
更可靠的 |
0201电阻使用情况
你们使用0201电阻器吗?*
是的
没有
0201电阻可靠性
在接受0201电阻器进入你们的设计之前，你们是否进行了任何额外的鉴定活动?请选择所有相关活动。
无额外活动
衰老研究(即漂移)
垂直起降(无故障)
垂直起降(至故障)
制造过程确认
持续筛选审核
参数测量(电容、电阻、电感等)
供应商质量审核
供应商技术审核
温度/湿度/偏置(无故障)
温度/湿度/偏置(失效)
其他:
你认为0201电阻比0402电阻更可靠还是更不可靠?
1 |
2 |
3. |
4 |
5 |
||
不可靠 |
更可靠的 |
0201电感器使用说明
你们使用0201电感器吗?*
是的
没有
0201电感可靠性
在接受0201电感器进入你们的设计之前，你们是否进行了任何额外的鉴定活动?请选择所有相关活动。
没有额外的活动。
老化研究(即漂移)
垂直起降(无故障)
垂直起降(至故障)
制造过程确认
持续筛选审核
参数测量(电容、电阻、电感等)
供应商质量审核
供应商技术审核
温度/湿度/偏置(无故障)
温度/湿度/偏置(失效)
其他:
你认为0201电感比0402电阻更可靠还是更不可靠?
1 |
2 |
3. |
4 |
5 |
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不可靠 |
更可靠的 |
01005组件使用规划
是否计划在未来三年内在你们的产品线中使用01005组件?*
是的
没有
你们计划在这条生产线上使用哪些01005组件?
请勾选所有适用的。
电容器
电阻
电感器
0201年使用
你们计划在下一代产品线中增加0201组件的数量吗?
是的
没有
如果您的应用程序不需要0201组件，您会使用0402组件吗?*
是的
没有
0201组件对我的应用程序来说不是必需的。
01005电容使用情况
你们用01005电容器吗?*
是的
没有
01005电容可靠性
在接受01005电容器进入你们的设计之前，你们是否进行了任何额外的鉴定活动?请选择所有相关活动。
无额外活动
衰老研究(即漂移)
垂直起降(无故障)
垂直起降(至故障)
制造过程确认
持续筛选审核
参数测量(电容、电阻、电感等)
供应商质量审核
供应商技术审核
温度/湿度/偏置(无故障)
温度/湿度/偏置(失效)
其他:
你认为01005电容器比0201电容器更可靠还是更不可靠?
1 |
2 |
3. |
4 |
5 |
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不可靠 |
更可靠的 |
01005电阻使用情况
你们使用01005电阻器吗?*
是的
没有
01005电阻可靠性
在接受01005电阻器进入你们的设计之前，你们是否进行了任何额外的鉴定活动?请选择所有相关活动。
无额外活动
老化研究(即漂移)
垂直起降(无故障)
垂直起降(至故障)
制造过程确认
持续筛选/审核
参数测量(电容、电阻、电感等)
供应商质量审核
供应商技术审核
温度/湿度/偏置(无故障)
温度/湿度/偏置(失效)
其他:
你认为01005电阻比0201电阻更可靠还是更不可靠?
1 |
2 |
3. |
4 |
5 |
||
不可靠 |
更可靠的 |
01005电感器使用
你们用01005电感吗?*
是的
没有
01005电感可靠性
在接受01005电感器进入你们的设计之前，你们是否进行了任何额外的鉴定活动?请选择所有相关活动。
没有额外的活动。
衰老研究(即漂移)。
垂直起降(无故障)
垂直起降(至故障)
制造过程确认
持续筛选/审核
参数测量(电容、电阻、电感等)
供应商质量审核
供应商技术审核
温度/湿度/偏置(无故障)
温度/湿度/偏置(失效)
其他:
你认为01005电感比0201电感更可靠还是更不可靠?
1 |
2 |
3. |
4 |
5 |
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不可靠 |
更可靠的 |
01005年使用
你们是否计划在下一代产品线中增加01005组件的数量?
是的
没有
如果您的应用程序不需要01005组件，您会使用0201组件吗?*
是的
没有
01005组件对我的产品线来说不是必需的。
编号01005部件
为什么你们的产品线不使用01005的组件?选择所有适用的。
产品线不需要那么小的组件。
01005组件太贵。
01005组件不具备我的产品线所要求的可靠性。
您对0201或01005组件的主题有什么想分享的意见吗?*
是的
没有
0201组件使用规划
是否计划在未来三年内在你们的产品线中使用0201组件?*
是的
没有
你们计划在你们的产品线中使用什么类型的0201元件?请勾选所有适用的。
电容器
电阻
电感器
您对0201或01005组件的主题有什么想分享的意见吗?*
是的没有
编号0201或01005组件
为什么你们的产品线不使用0201或01005组件?
选择所有适用的。
产品线不需要那么小的组件。0201和01005元件太贵了。
0201和01005组件不具备我的产品线所要求的可靠性。
评论
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