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行业资讯

贴片电容器主要参数 作用 优点

贴片电容器*概述

  贴片式电容有贴片式陶瓷电容、贴片式钽电容、贴片式铝电解电容。多层片式陶瓷电容器是目前用量比较大的常用元件。贴片式陶瓷电容无极性,容量也很小(PF级),一般可以耐很高的温度和电压,常用于高频滤波。陶瓷电容看起来有点像贴片电阻(因此有时候我们也称之为“贴片电容”),但贴片电容上没有代表容量大小的数字。

  贴片式钽电容的特点是寿命长、耐高温、准确度高、滤高频改波性能极好,不过容量较小、价格也比铝电容贵,而且耐电压及电流能力相对较弱。它被应用于小容量的低频滤波电路中。

  贴片钽电容与陶瓷电容相比,其表面均有电容容量和耐压标识,其表面颜色通常有黄色和黑色两种。譬如100-16即表示容量100μF,耐压16V。

  贴片式铝电解电容拥有比贴片式钽电容更大的容量,其多见于显卡上,容量在300μF~1500μF之间,其主要是满足电流低频的滤波和稳压作用。

 

  贴片电容器*作用

  作用主要是清除由芯片自身产生的各种高频信号对其他芯片的串扰,从而让各个芯片模块能够不受干扰的正常工作。在高频电子振荡线路中,贴片式电容与晶体振荡器等元件一起组成振荡电路,给各种电路提供所需的时钟频率。

 

  贴片电容器*优点

  节省空间,便于高集成电路设计

  可靠性、精度变高了,抗干扰能力增强

  更加安全,无脚刺

 

  贴片电容器*主要参数

  (1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围。一般分为3级:I级±5%,II级±10%,III级 ±20%。在有些情况下,还有0级,误差为±20%。 精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大, 它们采用不同的误差等级。 常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。用字母表示:D——005级——±0.5%;F——01级——±1%; G——02级——±2%;J——I级——±5%;K——II级— —±10%;M——III级——±20%。

  (2) 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压,又称耐压。对于结构、 介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大。

  (3) 温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃, 电容量的相对变化值。温度系数越小越好。

  (4) 绝缘电阻:用来表明漏电大小的。一般小容量的电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几 千兆欧姆。电解电容的绝缘电阻一般较小。相对 而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小。

  (5) 损耗:在电场的作用下,电容器在单位时间内发热而消耗的能量。这些损耗主要来自介质 损耗和金属损耗。通常用损耗角正切值来表示。

  (6) 频率特性:电容器的电参数随电场频率而变化的性质。在高频条件下工作的电容器,由于 介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减 小。损耗也随频率的升高而增加。另外,在高频 工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等, 都会影响电容器的性能。所有这些,使得电容器 的使用频率受到限制。

 

 贴片电容器*常见材质及其温度特性

  贴片电容器的材质有很多种,常见的有C0G(也称NP0)材质、X7R材质、Y5V材质。 C0G的工作温度范围和温度系数最好,在-55°C至+125°C的工作温度范围内时温度系数为0 ±30ppm/°C。 X7R次之,在-55°C至+125°C的工作温度范围内时容量变化为±15[%]。 Y5V的工作温度仅为-30°C至+85°C,在这个工作温度范围内时其容量变化可达-22[%]至+82[%]。 当然,C0G、X7R、Y5V的成本也是依次递减的。

 

 贴片电容器*不同材质的选择

  选择贴片电容器首先要注意的就是其温度特性,不同材质的介质,其温度特性有极大的差异。

  C0G属一类电介质,电气性能最稳定,基本上不随温度、电压与时间性的改变而改变,适用于对稳定性要求高的高频电路。

  X7R属二类电介质,电气性能较稳定,在温度、电压与时间改变时性能的变化并不显着,适用于隔直,偶合、旁路与对容量稳定性要求不太高的鉴频电路。由于X7R是一种强电介质,因而能造出容量比C0G介质更大的电容器。

  Y5V属二类电介质,具有较高的介电常数,常用于生产比容较大的,标称容量较高的大容量电容器产品,但其容量稳定性较X7R差,容量、损耗对温度、电压等测试条件较敏感。

  在选型时,如果对工作温度和温度系数要求很低,可以考虑用Y5V的,但是一般情况下要用X7R的,要求更高时必须选择C0G的。

  

贴片电容器*不同封装表示法

  贴片电容器的封装有两种表示方法,一种是英制表示法,一种是公制表示法。美国的厂家用英制的,日本厂家基本上都用公制的,而国产的厂家有用英制的也有用公制的(一个公司只能统一用一种制式)。英制封装的数字大约乘以2.5(前2位和后2位分开乘)就成为了公制封装规格。现在流行的是英制的封装表示法。

 

 贴片电容器*与直插电容的区别

  无论是插件还是贴片式的安装工艺,电容本身都是直立于PCB的,根本的区别方式是贴片工艺安装的电容,有黑色的橡胶底座。贴片式的好处主要在于生产方面,其自动化程度高,精度也高,在运输途中不像插件式那样容易受损。但是贴片工艺安装需要波峰焊工艺处理,电容经过高温之后可能会影响性能,尤其是阴极采用电解液的电容,经过高温后电解液可能会干枯。插件工艺的安装成本低,因此在同样成本下,电容本身的性能可以更好一些。

  在性能方面,直插式电容对频率的适应性差一些,不过不到500MHz以上的频率是很难体现出差异的

 

 贴片电容器*命名方法

  贴片电容的命名所包含的参数:

  1、贴片电容的尺寸(0201、0402、0603、0805、1206、1210、1808、1812、2220、2225)

  2、贴片电容的材质(COG、X7R、Y5V、Z5U、RH、SH)

  3、要求达到的精度(±0.1PF、±0.25PF、±0.5PF、5%、10%、20%)

  4、电压 (4V 、6.3V、10V、16V、25V、 50V、 100V、 250V、500V、1000V、2000V、3000V)

  5、容量 (0PF-47UF)

  6、端头的要求 (N表示三层电极)

  7、包装的要求 (T表示编带包装,P表示散包装)

  国产电容器的型号一般由四部分组成(不适用于压敏、可变、真空电容器)。依次分别代表名称、材料、分类和序号。

  第一部分:名称,用字母表示,电容器用C。

  第二部分:材料,用字母表示。

  第三部分:分类,一般用数字表示,个别用字母表示。

  第四部分:序号,用数字表示。

  用字母表示产品的材料:A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介

  例贴片电容的命名:

  0805CG102J500NT

  0805:是指该贴片电容的尺寸大小,这是用英寸来表示的08表示长度是0.08英寸(换算成mm=0.08*25.40=1.96mm)、05表示宽度为0.05英寸(换算成mm=0.05*25.40=1.225mm)

  CG : 是表示生产电容要求用的材质,

  102 : 是指电容容量,前面两位是有效数字、后面的2表示有多少个零102 =10×102也就是=1000PF

  J : 是要求电容的容量值达到的误差精度为5%,介质材料和误差精度是配对的

  500 : 是要求电容承受的耐压为50V 同样500前面两位是有效数字,后面是指有多少个零。

  N : 是指端头材料,现在一般的端头都是指三层电极(银/铜层)、镍、锡

  T :是指包装方式,T表示编带包装,B表示塑料盒散包装

 

 贴片电容器*使用注意事项

  (1)电容的工作电压必须低于额定电压,不得超过额定电压使用。例如工作电压为12V时,可选额定电压16~25V;工作电压为5V时,可选6~10V。另外电容器的电容量还与耐压值有关。例如片状钽电容耐压4~50V,0.1~4.7uF小容量电容有额定功率为50V的,而10uF以上,耐压至高于25V的就很少见到,因此,在进行电路设计时应引起注意。

  (2)应合理的选择电容器精度及材料类别。市售的片状电容器的精度在103以下的,其精度可达J级(±5%);在103以上则J级较少,以K级(±10%)居多;在104以上则以M级(±20%)为主。例如,在谐振回路中,为保证性能稳定,要采用C0G Ⅰ类材料及J*状多层陶瓷电容器;如在IC的电源正端往往要连接一个0.1PF的旁路电容,则可选Ⅲ类材料,M级精度的片状多层陶瓷电容器。这样既能保证产品精度要求,又能降低产品成本。

  (3)市场上尺寸代码为0805片状电容器的容量规格(系列)最齐全,而0603一些偏僻的容量可能会缺货。在生产批量不太大的时候,为防止市场缺货而影响生产,可以将焊盘稍作延伸,使它能适用于0603及0805,避免造成因缺件而停产。

  (4)片状多层陶瓷电容器都是卷装的,型号在带盘上,而电容器上无任何标志。虽然可以用测量的方法知道其容量,但是很难区别材料类别的精度等级,因此在使用过程中,尤其是手工装配时务必小心。

  (5)敞开式片状微调电容器不能用波峰焊,而封闭式片状微调电容器可用波峰焊。

  (6)在国外的不少电路图中,往往可见“OS——CON”商标的电容器,它就是日本SANYO(三洋)公司生产的有机半导体铝固体电解电容器。它最大的特点是虽然是电解电容,但却有与薄膜电容器相同的高频特性;其次是等效串联电阻小,并且对温度不敏感;第三是可通过更大的纹波电流。例如,用30uH及1500uF/10v铝电解电容器组成LC滤波器时,若采用OS-CON电解电容(L不变),只要22uF/20V的电容就可以达到效果。

  另外,有可能看到一个大容量的普通铝电解电容器并联一个小容量的OS-CON电解电容。这是因为OS-CON的ESR低,并联后其ESR更低,但小容量的OS-CON电解电容却可通过大部分的纹波电容电流,从而获得极好的滤波效果,使输出纹波电压减小很多,并且可减少损耗。

  (7)片状电容器普遍采用多层结构,在使用时有些人采用烙铁手工焊接,此时一定要注意焊接速度,避免过热,造成基化端头因温差大而断裂,使容量下降。

  (8)片状电容器使用的是陶瓷基片,薄而脆。有些电路板较薄,安装时受力不均匀会变形,很容易造成电容器折断。解决的方法除了改进设计工艺外,还可在容易造成折断的地方改用管状电容,因为管状电容强度高,不易折损。

  

贴片电容器*发展趋势

  随着世界电子信息产业的迅猛发展, 贴片电容器的发展呈现多元化趋势。

  (1)为了适应便携式通信工具的需求,贴片电容器也正在向低压大容量、超小超薄的方向发展。

  (2)为了适应某些电子整机和电子设备向大功率高耐压的方向发展(军用通信设备居多),高耐压大电流、大功率、超高Q值低ESR型的中高压贴片电容器也是目前的一个重要发展方向。

  (3)为了适应线路高度集成化的要求,多功能复合贴片电容器(LTCC)正成为技术研究热点。

  目前,贴片电容器的世界需求量在 2000亿支以上,且每年以10[%]-15[%]的速度递增。其中,70[%]的贴片电容器产自日本,其次是欧美和东南亚(包括中国)。在世界电子行业飞速发展的今天,贴片电容器必将以惊人的速度同步向前迈进。

 

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