MLCC電氣特性與選型指導

眾所周知，MLCC英文全稱 multi-layerceramiccapacitor,就是我們常說的片式多層陶瓷電容器，其以工作溫度范圍寬,耐高壓，微小型化，片式化適合自動化貼裝等優(yōu)點，廣泛應用于工業(yè)，醫(yī)療，通信，航空航天，軍工等領域，在電子產(chǎn)品H益小型化及多功能化的趨勢下，MLCC成為電容器產(chǎn)業(yè)的主流產(chǎn)品。MLCC本企業(yè)包括村田，TDK,太陽誘電和日本京瓷等。歐美主要由SyferNovacapjohson等，韓國三星、臺灣國巨及華科技近年來不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模，也MLCCMLCC廠家也在國內(nèi)成立了獨資或合資企業(yè)如，廈門-TDK、天津-三星、上海-京瓷、蘇州-國巨、Syfer.無錫-村田等。MLCCMLCCMLCC的必要條件.CNKA/T〔NKAT〕，講電極層數(shù)越多，介質(zhì)常數(shù)和相對電極掩蓋面積越大，電極間距越小，所制作出的電容容量則越大，然而，MLCC的工藝限制及介質(zhì)的非抱負特性打算了電容在容量，體積，耐壓強度間的相互制約關系.這里略微簡潔介紹下電容量的國際標稱法，盡管各個廠家所生產(chǎn)的電容型號不一，但是在容量的表示方法上越來越多廠商使用國際前二位數(shù)為有效值，第三位數(shù)為“0”的個數(shù)單位為pF,1UF=1000nF=1000000pF10510pF容值表示在在整數(shù)后加“RP”如：4.7pF4R74p7.MLCC國際上一般以陶瓷介質(zhì)的溫度系數(shù)作為主要分類依據(jù).1,EIACOGNPO.工作溫度范圍-55+125°C,容量變化不超過±30ppn〕/°C.電容X7R,Z5U,Y5V,這些標X7R-55?！?；上限溫度為+1259,在工作溫度范圍內(nèi)，容量最大變化為+-15%.右以下圖顯示了不同介質(zhì)的溫度特性曲線。K量之比，K性便越差?，F(xiàn)代多層陶瓷電容常用介質(zhì)的介電常數(shù)分布：COGNPO〔超穩(wěn)定〕K10100X7R〔穩(wěn)定〕K值2023到4000Y5VZ5U〔〕K5000-25000Y5UX7R,C0G最小介質(zhì)強度〔抗電強度〕度到達某一臨界值時，材料晶體點陣中的電子抑制束縛產(chǎn)生出足夠多的自由電子相互碰撞導致雪崩效應，進而擊穿介質(zhì)，使其失效。除此之外，介質(zhì)失效還有另一種模式，髙壓負荷下產(chǎn)生的熱量會使介質(zhì)材料的電阻率降低位上產(chǎn)生漏電流.K及電容端頭之間距等環(huán)境條件影響介質(zhì)電壓擊穿特性.介質(zhì)強度隨溫度提高而下降。材料的制作工藝好壞對介質(zhì)強度也有重要影響。耗則成為設計師不得不考慮的一個重要因素。絕緣電阻〔IR〕：電容器的絕緣電阻取決于介質(zhì)材料配方、工藝過程〔燒結〕和測量時的溫度。介質(zhì)的絕緣電阻隨溫度的提髙而下降，在常溫(20°C)和在高溫(125°C)達標。2在全部以鐵電系材料做介質(zhì)的電容中均有發(fā)生，是一種自然不可避開的現(xiàn)X7R—般老化率在廣3%,Z5UY5V老化率則更大。老化是一種可逆的現(xiàn)象，當對老化的材料加以高于居里溫度的高溫，材的老化循環(huán)MLCC內(nèi)電極材料MLCC50%MLCC毛利率不斷下滑的狀況下，各廠商紛紛致力于開發(fā)BME(賤金屬電極)制程技術，力,BMEMLCC升市場競爭力的關鍵。MLCC然而由于鎳電極工藝起步晚，其壽命和牢靠性不及傳統(tǒng)的銀耙電極，主BaTi3系列陶瓷作介質(zhì)，此系列900913009左右燒結而成，在這個燒結溫度中，貴金PMEBME髙燒結溫度時發(fā)生氧化從而失去作為內(nèi)電極的功能。ROSH要求,應用于一般場合，然而有時需要添加不同的材料以滿足實際的電路工作環(huán)境要求如航天產(chǎn)品端頭電極材料需要添加元素鉛，以提高產(chǎn)品的牢靠性.下表是不同端頭材料及其所應用的不同場合.MLCC在生產(chǎn)時可能消滅介質(zhì)空洞、燒結紋裂、分層等缺陷。分層和空MLCC的牢靠性，型，印刷疊層，制造瓷介電容器，而濕法工藝是將陶瓷介質(zhì)、金屬內(nèi)電極在介質(zhì)膜與金屬內(nèi)電極膜結合成良好的獨石結構。比之傳統(tǒng)干法工藝，濕法工藝中的介質(zhì)層需要印刷數(shù)次至幾十次，經(jīng)過屢次印疊，可以使每次印刷過程中介質(zhì)膜層的微小缺陷得到彌補，提高陶瓷介質(zhì)層的工藝質(zhì)量。同時濕法印刷工藝所用介質(zhì)漿料中的粘合劑及樹MLCC瓷介質(zhì)層和內(nèi)電極層的結合強度髙、缺陷少，其制作的板式陣列電容器的突出優(yōu)勢表現(xiàn)為絕緣電阻髙。在濕法工藝中，瓷膜層二次以上印刷，具有互補性，可消退膜層缺陷。層數(shù)獨石電容器作比較，電容量一般可提髙20%。較少的生產(chǎn)流程，較少的人為操作。良好的疊層精度掌握，容量更加集點.初步了解了多層陶瓷電容的構造和根本電氣特性后，讓我們一起來關注如何為集成電路選擇高牢靠性，高適用性的電容.首先，尺寸是電路設計師不得MLCC—直在小型化的方向進展。然而事實上,不是全部的電子產(chǎn)品都是那么在意和MLCCMLCCMLCCMLCCMLCC根本原理，介質(zhì)材料與電容一些電氣特性關系親熱.二類陶瓷能夠滿足相對大的容值要求，但這種鐵電陶瓷有一個缺點就是其靜態(tài)容量隨其直流偏置工作電壓增大而削減,X7R20%Y5V80%.因此使用這類電容要有足夠的電壓降額.在頻率特性上，COG,X7R,Y5V〔電源濾波〕Y5VICVCCX7RCOG電容。而假設電路對溫度也有較髙的要求如時間常數(shù)和諧振回路，那么同樣也要選擇穩(wěn)定介質(zhì).額定電壓也是選型時所需關注的一個要點，它是能保證電容器能長期工30%60%使用。介質(zhì)強度是打算一個電容是否牢靠的重要指標，它是在常溫下，電容能5承受的電壓值，主要由介質(zhì)組成成分和電極間距離打算.〔即外電極優(yōu)秀供給商的篩選也是需要設計師考慮的.柔性端頭系列：FlexiCap1802C元件在生產(chǎn)、測試和檢驗過程中能保持高度的全都性。8002的條件下燒結在陶瓷元件上，這樣會