Question

贴片电容选用一般规则有哪些？

Answer 1

MLCC(片状多层陶瓷电容)现在已经成为了电子电路最常用的元件之一.MLCC表面看来,非常简单,可是,很多情况下,设计工程师或生产、工艺人员对MLCC的认识却有不足的地方.以下谈谈MLCC选择及应用上的一些问题和注意事项.

1、MLCC虽然是比较简单的,但是,也是失效率相对较高的一种器件.失效率高,一方面是MLCC结构固有的可靠性问题,另外还有选型问题以及应用问题.

由于电容算是“简单”的器件,所以有的设计工程师由于不够重视,从而对MLCC的独有特性不了解.在理想化的情况下,电容选型时,主要考虑容量及耐压两个参数就够了.但是对于MLCC,仅仅考虑这两个参数是远远不够的.

2、对于入门不久的设计工程师,对元件规格的数序(E12、E24等)没概念,会给出0.5uF之类的不存在的规格出来.即使是有经验的工程师,对于规格的压缩也没概念.比如说,在滤波电路上,原来有人用到了3.3uF的电容,他的电路也能用3.3uF的电容,但他有可能偏偏选了一个没人用过的4.7uF或2.2uF的电容规格.不看厂家选型手册选型的人,还会犯下面这种错误,比如选了一个0603/X7R/470pF/16V的电容,而事实上一般厂家0603/X7R/470pF的电容只生产50V及其以上的电压而不生产16V之类的电压了.

3、另外注意片状电容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.一个公司所用到的电容封装,只能统一用一种制式来表示,不能这个工程师用英制那个工程师用公制.否则会搞混乱

4、另外,设计工程师除了要了解MLCC的温度性能外,还应该了解更多的性能.比如Y5V介质的电容,虽然容量很大,但是,这种铁电陶瓷有一个缺点,在就是其静态容量随其直流偏置工作电压的增大而减少,最大甚至会下降70%.比如一个Y5V/50V/10uF的电容,在50V的直流电压下,其容量可能只有3uF!

5、不同的材质的频率特性也不同.设计师必须了解不同材质的不同频率特性.比如C0G(又称高频热补偿型介质)的高频特性好,X7R的次之,Y5V的差.在做平滑(电源滤波)用途时,要求容量尽量大,所以可用Y5V电容,也就是说,Y5V电容可以取代电解电容.

6、一般说MLCC的ESL(等效串联电感)、ESR(等效串联电阻)小,是相对于电解电容(包括钽电解电容)而言的.事实上,高频时,MLCC的ESL、ESR不可以忽略.一般C0G电容的谐振点能达上百MHz,一般X7R电容的谐振点能达几十MHz,而Y5V电容的谐振点仅仅是数MHz甚至不到1MHz.谐振点意味着,超过了这个频率,电容已经不是电容特性了,而是电感特性了.如果想使MLCC用于更高频率,比如微波,那么,就必须用专门的微波材料和工艺制造的MLCC.微波电容要求ESL、ESR必须更小.