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行业资讯

贴片电容器

最全面陶瓷贴片电容(MLCC)知识篇章,值得电子工程师们珍藏。
东莞鑫沐电子代理TDK、三星SAMSUNG、国巨YAGEO、风华等品牌贴片电容,是三星SAMSUNG、风华、国巨YAGEO,厚声的正规授权代理商,12年专注成就今日专业,代理众多国内外品牌产品线供您选择。
鑫沐代理的产品线都备有大量库存现货,所有产品保证均是原装正品环保。
  多层片式陶瓷电容器(贴片电容、片容)
  日本及台湾地区常称为积层电容或叠层电容,MLCC—Multi-Layer Ceramic Capacitors。1960’s 由美国人发明,1980’s日本人发扬光大并实现用低成本贱金属量产。

  制造流程图片关键词

 

  内部结构

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尺寸系列
  标准系列化的外形尺寸。
  最常用英寸单位系统来表示:0603—"06"表示:长0.06inch=1.6mm,"03"表示:宽0.03inch=0.8mm。
  也有用国际单位系统表示:1608—"16"表示:长1.6mm,"08"表示:宽0.8mm。

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表一 贴片电容全系列尺寸表
  最小规格尺寸01005(长0.25mm*宽0.125mm),目前只有少数几家日本公司在批量生产;
  0201、0402、0603是目前用量最大的尺寸规格,大型的MLCC企业均可批量生产。国内,深圳宇阳是专做小尺寸MLCC的厂家;
  2220及以上尺寸规格产品,市场占有量很小,大型企业一般不生产,主要是中小MLCC企业在生产供应。
  额定电压系列
  电压系列有:
  3.3V、6.3V、10V、16V、25V、50V ;
  100V、200V、250V、500V、630V ;
  1000V、2000V、3000V ;
  4000V 、5000V、8000V。
  3.3V~16V,低压,一般是高容品替代电解电容;
  25V~50V,是最常规的产品;
  100V~630V,中压,一般是0805及以上尺寸规格;
  1000V~3000V,高压,一般是1206及以上尺寸规格;
  4000V以上属超高压产品,对应的尺寸2220及以上尺寸规格。
  日本品牌占据低压高容产品大部份的市场份额;中高压产品主要生产厂家有TDK、风华高科及禾申堂。
  材质(陶瓷介质)
  陶瓷贴片电容器(MLCC)使用的陶瓷介质材料主要分为顺电体(I类)和铁电体(II类)两大类,它们下面均有很多种容量温度特性规律类似,具体数值不同的具体介质材料。这两类介质材料的介电常数会随温度的变化而变化,但变化幅度和规律完全不同,为此 EIA 制定了“I类瓷介容量温度系数”和“II类瓷介容量温度特性”两套容量温度特性标准。

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表二 I 类瓷介容量温度系数
  例:COG表示温度系数为(0±30)ppm/℃,也就是MIL标准中的NPO(Negative-Positive-"0",负—正—零)。COG与NPO是不同标准体系的表示方式,是等同的。

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表三 II类瓷介容量温度特性
  例:X7R表示-55℃~125℃温度区间内,以20℃为基准,容量允许变化范围±15%
  在实际应用中,主要是以下三种材质:
  (1)锆酸锶SrZrO3掺杂改性,主要制造NPO(COG)类MLCC
  此种材质MLCC电性能相当稳定,几乎不随温度,电压、频率和时间的变化而变化:
  -55℃~ 125℃时容量变化率为0±30ppm/℃;
  电容量随频率的变化小于±0.3ΔC;
  电容量的漂移或滞后小于±0.05%;
  电容量相对使用寿命的变化小于±0.1%;
  NPO(COG)类MLCC适用于各种电路,包括稳定性要求要的高频电路,常用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容。
  通过优化设计制成的射频电容器,使用频率可高至3GHZ,其中美国ATC公司是RF-MLCC的标杠企业。
  (2)钛酸钡BaTiO3掺杂改性,是X7R、X5R类MLCC产品的制造主材料
  因NPO(COG)类MLCC能实现的容量不能满足电路对更大电容量的要求,人们开发了此种钛酸钡基的X7R、X5R类MLCC。它在相同的体积下电容量可以做的比较大,X7R、X5R类MLCC电容量可以做到很高,高至100uF。
  此种材质比NPO(COG)MLCC 稳定性差,X7R、X5R类MLCC的容量随电压、频率条件和时间的变化而变化:
  存在直流偏压特性,即是说当电容器两端加载较高直流电压时,其有效容量会降低;
  -55℃~125℃时容量变化率为+15%,变化曲线是非线性的;
  大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%;
  X7R、X5R类MLCC广泛应用非高频电路,是用量最大的一类电容器,占MLCC市场总量的60%以上。
  (3)钛酸锶钡BaSrTiO3掺杂改性,是Z5U、Y5V类MLCC产品的制造主材料
  该类材质是为获得比X7R、X5R类MLCC更大容量而开发应用的,这种材质能做到很高的容量,而且每单位容量成本较低。
  Z5U、Y5V类MLCC其稳定性较差,对温度电压较敏感,使用温度范围较窄:
  -30℃~85℃容量变化+ 22%~-82%;
  存在很强烈的直流偏压特性;
  损耗大,达5%甚至更大;
  尽管它的容量不稳定,但能实现可替代电解电容的容量级别,有一定的应用范围,主要在退耦电路的应用中。
  近年来由于X7R/X5R类产品制造技术的发展,通过不断降低X7R/X5R类MLCC介质膜厚获得的电容量已接近Y5V/Z5U MLCC的电容量水平。而Y5V/Z5U类材质因晶粒较大的特点,其介质厚度不能更进一步的降低,不能有效发展更高容量的产品。另外Y5V/Z5U类材质存在着损耗较大和可靠性较差的问题,所以Y5V/Z5U有逐步被淘汰之势。
  容量及其误差级别
  NPO(COG)电容器
  容量精度在5%左右,选用这种材质一般是做容量较小的,常规100PF 以下,10nF以上的产品也能批量生产,但成本会较高。下表列出该类产品常用规格电压下的最大电容量。

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表四 NPO(COG)MLCC 量产容量极大值量
  X7R 电容器
  容量精度在10%左右,容量范围较宽,常规100PF~47uF能生产。
  下表给出了X7R电容器可选取的容量范围最大值。

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  表五 X7R MLCC量产容量极大值

  命名规则
  贴片电容的命名一般含有以下参数:尺寸、温度特性、标称容量、容量误差级别、额定电压、端电极类型和包装方式等。
  典型命名规则如下:

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  0805X7R104K500NT
  0805:尺寸大小,“08”长度0.08 英寸、05 表示宽度为 0.05 英寸;
  X7R :容量温度特性;
  104 :静电容量,前两位是有效数字、后面的4 表示有多少个零104=10×10000 也就是= 100000PF;
  K:容量值达到的误差精度为10%,误差精度与介质类型相关;
  500:是要求电容承受的耐压为50V ,500 前两位是有效数字,后面是"0"的数量。
  N:端头材料,一般的端头是三层电极(银/铜层)、镍、锡 ;
  T:包装方式,T 表示编带包装。

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