SMD電容介紹.ppt

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1、MLCC電容介紹PCA-2009-10-16MLCC的參數(shù)介紹1電容介質(zhì)材料的分類根據(jù)EIA198，按照材質(zhì)特性分為兩類：ClassI:使用ceramicblends[比如titaniumdioxide,]ClassII:使用Ferroelectric高Er的材質(zhì)[比如Bariumtitanate]MLCC的參數(shù)介紹2電容尺寸編碼采用四位編碼方法,前兩位表示長度,后兩位表示寬度,一般單位為10倍mil.舉例:0805長度:80mil寬度:50milNote:1mil=0.001inch=0.025mmMLCC的參數(shù)介紹3電容的頻率響應(yīng)特性理想情況下,電容的容抗

2、隨著頻率的增加減少,但是隨著頻率的增加,由于諧振的原因,會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折,參考下圖:[以10nF為例]MLCC的參數(shù)介紹電容的等效電路：在電源退耦應(yīng)用中須考慮串聯(lián)諧振頻率，在該位置的阻抗會(huì)增加很多，這種情形在AC耦合的串行數(shù)據(jù)線路上也會(huì)發(fā)生。廠商通常會(huì)在規(guī)格書中不會(huì)描述Cp或者并行諧振頻率，相反，將置0，所有電容被基總到Cs上。（參考下頁模型）MLCC的參數(shù)介紹電容的等效電路精簡模型：焊盤的朝向與返回路徑的相對(duì)位置也會(huì)影響Cp，一般是直接在電容下面提供返回路徑，或者與焊盤方向正交，以減少Cp，提高諧振點(diǎn)頻率。在DesignGuide中，關(guān)于電容的擺放一般是考慮上述因

3、素，減少并聯(lián)寄生電容，提高諧振點(diǎn)頻率。MLCC的參數(shù)介紹4ESL等效電感導(dǎo)體的電感特性會(huì)正比于長度，反比于寬度。如果同種材質(zhì)，容值的電容，0402/0603會(huì)有相同的ESL，是因?yàn)槠溟L寬比例相同，而ESL則與該值成正比。在相同的尺寸情況下，使用較低K值介質(zhì)來獲取相同容量，通常需要增加電容的層數(shù)來實(shí)現(xiàn)，這樣就會(huì)造成較高的ESL。舉例來說：1uFX7R與1uFY5V在使用1825封裝條件下，前者有更高的ESL。K值：介電常數(shù)，使用較高K值得材質(zhì)可以制作容量很大的電容，但是會(huì)有很大的電壓和溫度效應(yīng)，即受電壓和溫度影響比較大。K值較低，通常會(huì)比較穩(wěn)定，但是容值比較小。

4、容值范圍在10nF左右。MLCC的參數(shù)介紹5MLCC電容老化采用高介電常數(shù)材質(zhì)的電容，會(huì)有老化的現(xiàn)象。原因是如果電容溫度低于Curie點(diǎn)，材質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)隨著時(shí)間重新對(duì)齊。這種現(xiàn)象在電容沒有使用時(shí)也會(huì)發(fā)生。但是通過高溫烘烤[120-150攝氏度]，可以使恢復(fù)到制造時(shí)的值。由于MLCC的壽命變化是按指數(shù)規(guī)律變化,所以在電容制造出來后的前1000小時(shí),容值減少比較明顯.因此電容廠商會(huì)提前進(jìn)行老化預(yù)處理,以保證到達(dá)用戶手中的電容值與規(guī)格書相符.IEC-384-9要求:電容制造出來1000小時(shí)后,其容值必須在規(guī)定的范圍內(nèi).MLCC的參數(shù)介紹舉例:Y5V的電容,在制造出后

5、的第一個(gè)月,必須在老化額外的10000小時(shí),在這期間其值減少3%到7%.整個(gè)減少[包括第一個(gè)月]為9%到21%.如果電容被加熱足夠高的溫度足夠長時(shí)間,電容值將上升制造時(shí)的容值.可能超過規(guī)格書中容值上限.MLCC的參數(shù)介紹6MLCC容值與直流偏置和頻率的關(guān)系電容在使用時(shí),施加在兩端的電壓對(duì)電容內(nèi)部的介質(zhì)產(chǎn)生電壓應(yīng)力.由于MLCC內(nèi)部的介質(zhì)很薄,即便是很小的電壓,將會(huì)在電容介質(zhì)上產(chǎn)生很強(qiáng)的電場.廠商通常使用WV額定值來描述電容容許的最高電壓.在使用中要低于該值.對(duì)于X7R,Y5V,Z5U,介質(zhì)breakdown的測試條件通常為施加2.5倍的WV額定值.實(shí)際使用中,

6、偏置直流電壓和紋波電壓[交流]之和一定不能超過WV的限定值.對(duì)于低頻應(yīng)用的電容,需要對(duì)WV降額處理.MLCC的參數(shù)介紹對(duì)于一類介質(zhì),電容的偏壓對(duì)其容值影響很小;對(duì)于二類介質(zhì),介電常數(shù)和泄露因數(shù)會(huì)隨著DC偏壓的減少,但會(huì)隨著交流偏壓增加.舉例:100nF,Y5V電容，當(dāng)施加50%的WV偏壓，容量會(huì)減少至沒有施加偏壓時(shí)的25%到75%。MLCC的使用原則C0G[NP0]電容使用在容值穩(wěn)定性要求比較高的場合。比如PLL0環(huán)濾波線路，脈沖時(shí)序線路，高速信號(hào)的AC耦合，PI濾波器。X7R電容用在電源的bypassing，PI濾波。通常，DC電壓不要超過額定WV值的75%

7、。Y5V/Z5U電容用于PowerSupply的decoupling應(yīng)用。通常，DC電壓不要超過額定WV值的50%。由于Y5V的材質(zhì)具有Piezoelectric行為，所以在不適用于有機(jī)械震動(dòng)的場合。參考文檔