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是一种较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较稳定的电容器之一。在温度从-55°C到+125°C时 容量变化为0±30ppm/°C,电容量随频率的变化小于±0.3AC。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°C到+125°C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%AC,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电容器有较大的电容量。但它的电容量受环境和工作条件影响较 大,它的老化率较大可达每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电容器的其他技术指标如下: 工作温度范围+10°C…+85°C?温度特性+22% -56% 介质损耗较大4% Y5V材质电容器 Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器,在-30°C到85°C范围内其容量变 化可达+22%到-82%。Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7 u F电容器。 Y5V电容器的其他技术指标如下: 工作温度范围-30°C…+85°C?温度特性+22% —-- -82% 介质损耗?较大?5% NPO电气性能稳定,基本上不随温度、时间、电压的改变而改变,适用于对稳定性、 可靠性要求较严格的场合,由于电气性能稳定,可很好的工作在高频、特高频、甚高 频频段;X7R电气性能较稳定,随温度、时间、电压的变化,其特性变化并不明显,适用于 要求较高的耦合、旁路、滤波电路及10兆周以下的中频场合;Y5V具有很高的介电系 数,常用于生产小体积,大容量的电容器,其容量随温度改变比较明显,但成本较低,仍广 泛用于对容量,损耗要求不高的耦合、滤波、旁路等电路场合. 内电极:它与陶瓷介质交替叠层,提供电极板正对面积; PME-Ag/Pd :主要在X7R和Y5V中高压MLCC产品系列中,材料成本高。 BME-Ni:目前大部分产品均为Ni内电极,材料成本低,但需要还原气氛烧结。 端电极: 基层:铜金属电极或银金属电极,与内电极相连接,引出容量。 阻挡层:镍镀层,热阻挡作用,可焊的镍阻挡层能避免焊接时Sn层熔落。 焊接层:Sn镀层,提供焊接金属层。 3. MLCC的设计制造?A.材料选用 瓷粉:它是产品质量水平高低的决定性因素,采用技术不成熟的瓷粉材料会存在重大 的质量事故隐患。 进口:北美中温烧结瓷粉、日本高温烧结瓷粉均较成熟。 国产材料:丨类低K值瓷粉较成熟。 球磨配料:分散、混合二步法保证浆料的分散性。 印刷图形:*特的图形设计,严格的银重控制保证产品性能良好一致性。 高温烧结:成熟的烧成工艺,保证瓷体与内电极良好共烧。 测试分选:**的耐压分选,保证不良品不流到客户。 4. MLCC的性能 A.常规电性能 (1)容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的较大偏差范围。一般使用的容 量误差有:J级±5%,K级±10%,M级±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级一±0.5%; F级一±1%; G级一±2%; J?级一±5%; K?级一±10%; M?级一±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,所承受的较大直流 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°C,电容量的相对变化值。温度 系数越小越好。 (4)绝缘电阻(IR):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。一般C0G类>1000QF, X7R和Y5V类>500 QF (5)损耗(DF):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。损耗较为标准的写法:?使用百分率写法例如:COG要求〈0.015%; X7R〈2.5%; Y5V〈3.5% —般地COG?类?<10*10-4 ; X7R?类?<250*10-4;Y5V?类?<500*10-4 (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,如较片电阻、引线和较片间的电 阻、较片的自身电感、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。 不同品种的电容器,较高使用频率不同。小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型 瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;?小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ。 B.几个值得关注的参数 TCC:温度容量特性,注意同为X7R产品其常温附近的容量稳定性不一样。 ESR:等效串联电阻?ESL:等效串联电感 Q值:是DF、ESR、ESL的综合,在高频电路中加倍关注。