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一文看懂mlcc電容的存儲條件及使用期限

2018年03月15日 15:17 網(wǎng)絡(luò)整理 作者: 用戶評論(0
關(guān)鍵字:電容器(95904)MLCC(44258)

MLCC的定義

MLCC(Multi-layerCeramicCapacitors)是片式多層陶瓷電容器英文縮寫。是由印好電極(內(nèi)電極)的陶瓷介質(zhì)膜片以錯位的方式疊合起來,經(jīng)過一次性高溫?zé)Y(jié)形成陶瓷芯片,再在芯片的兩端封上金屬層(外電極),從而形成一個類似獨石的結(jié)構(gòu)體,故也叫獨石電容器。

MLCC產(chǎn)品的主要特點

1、等效串聯(lián)電阻小,阻抗低

在0.1-10MHz范圍內(nèi),4.7μF的MLCC遠比10倍容量的鋁電解電容器及2倍以上容量的鉭電解電容器阻抗要小得多,因此,在高頻工作條件下,它有可能取代尺寸大或價格高的鋁電解電容器或鉭電解電容器,并有更好的性能。

2、額定紋波電流

電容器的一個重要功能是用做平滑濾波器,因此額定紋波電流大小是一個重要性能指標(biāo)。在設(shè)計濾波電路中,電容器的額定紋波電流要大于電路的最大紋波電流。由于MLCC的ESR小,因此它的額定紋波電流大,大電流的充、放電不會使電容器因過熱而損壞。

3、品種、規(guī)格齊全

MLCC的品種、規(guī)格齊全。有耐高壓系列(500~5000V)、EMI濾波系列、低阻抗系列、有高精度調(diào)諧系列(RF頻段)及多個電容器陣列,適合各方面應(yīng)用。4、尺寸小

MLCC中0402尺寸的電容器的容量可達0.047μF(X5R)、0.1μF(Y5V),0603尺寸的可達1μF(Y5V),0805尺寸。

一文看懂mlcc電容的存儲條件及使用期限

mlcc電容的存儲條件及使用期限

使用期限:

陶瓷電容器的保質(zhì)期取決于存儲條件和包裝的方法的部分。電容器終端將隨著時間慢慢氧化導(dǎo)致退化的設(shè)備的可焊性。因此建議應(yīng)該使用陶瓷電容器在1年的時間。對于Pd/Ag終止建議6個月。在磁帶和卷軸包裝應(yīng)該用于先進先出(FIFO)的基礎(chǔ)。卷筒應(yīng)儲存在遠離陽光直射。部件不應(yīng)該遠離他們的原始包裝,直到他們準(zhǔn)備好使用。任何未使用的產(chǎn)品要重新包裝和密封盡快。下面的預(yù)防措施應(yīng)該被認可。

存儲條件:

溫度之間應(yīng)保持5到40°C

相對濕度應(yīng)保持在70%至之間

不存儲在腐蝕性環(huán)境中,鹽、氯、堿或酸氣體存在。

MLCC的材質(zhì)和其對應(yīng)的特性

使用MLCC,不能不了解MLCC的不同材質(zhì)和這些材質(zhì)對應(yīng)的性能。MLCC的材質(zhì)有很多種,每種材質(zhì)都有自身的獨特性能特點。不了解這些,所選用的電容就很有可能滿足不了電路要求。舉例來說,MLCC常見的有C0G(也稱NP0)材質(zhì),X7R材質(zhì),Y5V材質(zhì)。C0G的工作溫度范圍和溫度系數(shù)最好,在-55°C至+125°C的工作溫度范圍內(nèi)時溫度系數(shù)為0±30ppm/°C。X7R次之,在-55°C至+125°C的工作溫度范圍內(nèi)時容量變化為±15%。Y5V的工作溫度僅為-30°C至+85°C,在這個工作溫度范圍內(nèi)時其容量變化可達-22%至+82%。當(dāng)然,C0G、X7R、Y5V的成本也是依次減低的。在選型時,如果對工作溫度和溫度系數(shù)要求很低,可以考慮用Y5V的,但是一般情況下要用X7R的,要求更高時必須選擇COG的。一般情況下,MLCC廠家都設(shè)計成使X7R、Y5V材質(zhì)的電容在常溫附近的容量最大,但是隨著溫度上升或下降,其容量都會下降。

僅僅了解上面知識的還不夠。由于C0G、X7R、Y5V的介質(zhì)的介電常數(shù)是依次減少的,所以,同樣的尺寸和耐壓下,能夠做出來的最大容量也是依次減少的。有的沒經(jīng)驗的工程師,以為想要什么容量都有,選型時就會犯錯誤,選了不存在的規(guī)格。比如想用0603/C0G/25V/3300pF的電容,但是0603/C0G/25V的MLCC一般只做到1000pF。其實只要仔細看了廠家的選型手冊,就不會犯這樣的錯誤。另外,對于入門不久的設(shè)計工程師,對元件規(guī)格的數(shù)序(E12、E24等)沒概念,會給出0.5uF之類的不存在的規(guī)格出來。即使是有經(jīng)驗的工程師,對于規(guī)格的壓縮也沒概念。比如說,在濾波電路上,原來有人用到了3.3uF的電容,他的電路也能用3.3uF的電容,但他有可能偏偏選了一個沒人用過的4.7uF或2.2uF的電容規(guī)格。不看廠家選型手冊選型的人,還會犯下面這種錯誤,比如選了一個0603/X7R/470pF/16V的電容,而事實上一般廠家0603/X7R/470pF的電容只生產(chǎn)50V及其以上的電壓而不生產(chǎn)16V之類的電壓了。

另外注意片狀電容的封裝有兩種表示方法,一種是英制表示法,一種是公制表示法。美國的廠家用英制的,日本廠家基本上都用公制的,而國產(chǎn)的廠家有用英制的也有用公制的。一個公司所用到的電容封裝,只能統(tǒng)一用一種制式來表示,不能這個工程師用英制那個工程師用公制。否則會搞混亂。極端的情況下,還會弄錯。比如說,英制的有0603的封裝,公制的也有0603的封裝,但是兩者實際上是完全不同的尺寸的。英制的0603封裝對應(yīng)公制的是1608,而公制的0603封裝對應(yīng)英制的卻是0201!其實英制封裝的數(shù)字大約乘以2.5(前2位后2位分開乘)就成為了公制封裝規(guī)格?,F(xiàn)在流行的是用英制的封裝表達法。比如我們常說的0402封裝就是英制的表達法,其對應(yīng)的公制封裝為1005(1.0*0.5mm)。

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不同介質(zhì)的MLCC性能

另外,設(shè)計工程師除了要了解MLCC的溫度性能外,還應(yīng)該了解更多的性能。比如Y5V介質(zhì)的電容,雖然容量很大,但是,這種鐵電陶瓷有一個缺點,在就是其靜態(tài)容量隨其直流偏置工作電壓的增大而減少,最大甚至?xí)陆?0%。比如一個Y5V/50V/10uF的電容,在50V的直流電壓下,其容量可能只有3uF!當(dāng)然,不同的廠家的特性有差異,有的下降可能沒這么嚴重。如果你一定要用Y5V的電容,除了要知道其容量隨溫度的變化曲線圖外,還必須向廠家索取其容量隨直流偏置電壓變化的曲線圖(甚至是要容量溫度直流偏置綜合圖)。使用Y5V電容要有足夠的電壓降額。X7R的容量隨其直流偏置工作電壓的增大也減少,不過沒有Y5V的那么明顯。同時,MLCC尺寸越小,這種效應(yīng)就越明顯。

不同的材質(zhì)的頻率特性也不同。設(shè)計師必須了解不同材質(zhì)的不同頻率特性。比如C0G(又稱高頻熱補償型介質(zhì))的高頻特性好,X7R的次之,Y5V的差。在做平滑(電源濾波)用途時,要求容量盡量大,所以可用Y5V電容,也就是說,Y5V電容可以取代電解電容。在做旁路用途時,比如IC的VCC引腳旁的旁路電容,至少要選用X7R電容。而振蕩電路則必須用C0G電容。由于Y5V的性能較差,我一般都是不推薦使用的,要求設(shè)計工程師盡量考慮用X7R電容(或X5R電容)。如果對容量體積比要求高的場合,則考慮用鉭電容而盡量避免用Y5V電容。當(dāng)然,如果你們公司要求不高,還是可以考慮Y5V電容,但是要特別小心。

一般說MLCC的ESL(等效串聯(lián)電感)、ESR(等效串聯(lián)電阻)小,是相對于電解電容(包括鉭電解電容)而言的。事實上,高頻時,MLCC的ESL、ESR不可以忽略。一般C0G電容的諧振點能達上百MHz,一般X7R電容的諧振點能達幾十MHz,而Y5V電容的諧振點僅僅是數(shù)MHz甚至不到1MHz。諧振點意味著,超過了這個頻率,電容已經(jīng)不是電容特性了,而是電感特性了。如果想使MLCC用于更高頻率,比如微波,那么,就必須用專門的微波材料和工藝制造的MLCC。微波電容要求ESL、ESR必須更小。

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( 發(fā)表人:姚遠香 )

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