MLCC选用基础知识

2011-5-31 11:49:46 3973

1．MLCC与其它种类电容器对比

电容的种类有很多，可以从原理上分为：无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等，从材料上分主要有：CBB电容（聚乙烯），涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容(即贴片电容或MLCC)、电解电容、钽电容等。下表是各种电容的优缺点：

各种电容的优缺点比较
名称	极性	制作	优点	缺点
无感CBB电容	无	聚丙乙烯塑料和金属箔交替夹杂捆绑而成。	无感，高频特性好。	不宜做大容量电容；价格较高；耐热性能较差。
CBB电容	无	聚乙烯塑料和金属箔交替夹杂捆绑而成。	有感，高频特性好，体积较小。
瓷片电容	无	薄瓷片两面银电极制成。	体积小，耐压高。	体积大；易碎；容量低
独石电容	无	陶瓷介质膜片与印刷电极交替叠压，高温共烧制成	体积小，适用于SMT；高频特性好。
电解电容	有	铝带和绝缘膜相互层叠，转捆后浸渍电解液而成。	容量大。	高频特性不好，耐压低。
钽电容	有	用金属钽作为正极，在电解质外喷金属负极。	稳定性好，容量大，高频特性好。	造价高（一般用于关键地方）。

2．MLCC与其它种类电容器对比

A. 结构示意图

B. 原理公式： C = K×M×N / T

	K：介电常数
C：容量	M：正对面积	T：介质厚度
	N：叠层层数

C. 各组成部分功能解释

陶瓷介质：电场作用下，极化介电储能，电场变化时极化率随之发生变化，不同介质种类由于它的主要极化类型不一样，其对电场变化的响应速度和极化率亦不一样。

介质类型	TCC特性	主要极化类型	极化率对比（є值）	电场响应速度
I类介电陶瓷	COG	离子极化	较小<100	很快
II类介电陶瓷	X7R	铁电畴	较大1000~5000	较慢
II类介电陶瓷	Y5V(Z5U)	铁电畴	很大>10000	慢

贴片电容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的材质规格，不同的规格有不同的用途。下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意。不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法，这里我们引用的是敝司三巨电子公司的命名方法，其他公司的产品请参照该公司的产品手册。 NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。

NPO材质电容器

NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。

NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃，电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%，相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%。NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同，大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。NPO电容器

适合用于振荡器、谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容。

X7R材质电容器

X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%，需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。

X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的，它也随时间的变化而变化，大约每10年变化1%ΔC，表现为10年变化了约5%。

X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用，而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。

Z5U材质电容器

Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器。这里首先需要考虑的是使用温度范围，对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本。对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量。但它的电容量受环境和工作条件影响较大，它的老化率最大可达每10年下降5%。

尽管它的容量不稳定，由于它具有小体积、等效串联电感（ESL）和等效串联电阻（ESR）低、良好的频率响应，使其具有广泛的应用范围。尤其是在退耦电路的应用中。

Z5U电容器的其他威廉希尔官方网站指标如下:

工作温度范围 +10℃ --- +85℃

温度特性 +22% ---- -56%

介质损耗最大 4%