MLCC设计选型
TAIYO太诱MLCC电容选型表
C
3.2±0.30 1.6±0.30 1.0＋0.20/－0 0.5＋0.20/－0 注： 标准产品尺寸 P.6 Note: P.6 Standard external dimensions
⑥Temperature characteristics code ⑥温度特性 ■高介电常数【超低失真多层陶瓷电容器 ■High dielectric type（Excluding Super low 除外】 distortion multilayer ceramic capacitor） Applicable Temperature Code Ref. Temp.［℃］ Capacitance change 代码 适用标准 温度范围 ［℃］ 基准温度 ［℃］ 静电容量变化率 standard range［℃］ JIS BJ EIA B7 C6 C7 LD(※) EIA EIA EIA EIA X5R X7R X6S X7S X5R －55～＋ 85 －55～＋125 －55～＋105 －55～＋125 －55～＋ 85 25 25 25 25 25 ±15％ ±15％ ±22％ ±22％ ±15％ B －25～＋ 85 20 ±10％
温度补偿用 ■Temperature compensating type Applicable 代码 Code 适用标准 standard
温度范围 ［℃］
Temperature range［℃］
Ref. Temp.［℃］ 基准温度 ［℃］
Capacitance change 静电容量变化率
静电容量允许偏差
空格 space △＝Blank
Rated voltage［VDC］ 额定电压 ［ VDC］ 2.5 4 6.3 10 16 25 35 50 100 250 630
易容网-MLCC讲解
易容MLCC讲解
2014.12.10 制作：赵志刚
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单点突破
简单
专注陶瓷电容商务平台
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MLCC 诞生于20 世纪60 年代，最先由美国公司研制成功。20 世纪90 年代以来，在电子信息产业日新月异、信息产品“轻薄短小”的发展 趋势下，全球MLCC市场需求不断增长，MLCC 已成为电容器市场中 最为主流的产品。
易容主要代理的MLCC生产商
日本：京瓷(KYOCERA)、村田（MUTATA)、丸和（ Maruwa） 、 TDK 、 太阳诱电（TAIYO). 韩国：三星(SAMSUNG). 台湾：达方(DARFON)、禾伸堂(HEC)、国巨(YAGEO)、华新科 (WALSIN). 大陆：宇阳(EYANG)、风华高科(FENGHUA). 其他：基美(KEMET) 、 AVX .
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MLCC的可靠性测试
容值测量 DF测试 IR测试 耐电压测试 容量温度特性（TCC.) 可焊性 耐焊性 抗弯曲强度 端子结合强度 温度循环 潮湿实验 寿命试验
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MLCC使用前注意事项
MLCC在超出生产商所规定的条件下，恶劣的工作环境或外界机械超压作用下， 电容芯片都有可能被破坏，所以在使用时，首先考虑生产商所承认的规格应用。
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MLCC的相关参数
材质：
按照温度特性、材质、生产工艺。MLCC可以分成两大类： 第一类：NPO (C0G)、C0H 、 CG 、 CH 、 CJ 、 CK等。 特点：温度特性平稳、容值小、价格高。
第二类：X7R、X5R 、 Y5V、Z5U等。 特点：温度特性大、容值大、价格低。
-C0G电容器具有高温度补偿特性，适合作旁路电容和耦合电容. -X7R电容器是温度稳定型陶瓷电容器，适合要求不高的工业应用. -Z5U电容器特点是小尺寸和低成本，尤其适合应用于去耦电路. -Y5V电容器温度特性最差，但容量大，可取代低容铝电解电容. C0G、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。
铝电解电容选型指导书
铝电解电容选型指导书（1）AL电解电容的结构与⽣产⼯艺介绍铝电解电容器的卷绕结构及简图如下所⽰：电解电容包含两个导电电极，中间有绝缘层隔开。
⼀个电极（阳极）由扩⼤了表⾯积的铝箔形成。
铝氧化层（AL2O3）在其表⾯形成绝缘层。
与其它电容相⽐，铝电解电容的负极（阴极）是导电液体，称作电解液。
另外⼀个铝箔，是所谓的阴极箔，其有更⼤的表⾯积，以传递电流到电解液。
电容的阳极是极纯的铝箔，其有效表⾯被极⼤地增⼤（⽐例可以到200倍），增⼤⽅式是⼀个电化学腐蚀过程，这样可以使电容到最⼤容量。
化学腐蚀的⽅式以及程度过程不同，决定于其不同要求。
铝电解电容器的主要⽣产原材料为：阳极箔、阴极箔、电解纸、电解液、导箔、胶带、盖板、铝壳、套管、垫⽚等，其⽣产⼯序主要有：切割、卷绕、含浸、装配、⽼化、封⼝、印刷、套管、测量、包装、检验等，以下为其主要⽣产⼯艺图：（2）铝电解电容器的主要电学性能参数1.额定电压VR：是设计电容时设计的⽽且表⽰在电容上的直流电压。
对于铝电解电容，额定电压≤100 V通常叫做低压电容，⽽额定电压>100 V称作（中）⾼压电容，常⽤的额定电压有6.3V，10V，16V，25V，50V，63V，100V，250V，400V，450V，500V，630V等。
2.⼯作电压VOP：电容可以在额定电压（包含⼀些叠加的成分）下额定⼯作范围内连续⼯作。
允许的连续⼯作电压范围为0V到额定电压之间。
在很短时间内，因阴极铝箔上有⼀层空⽓氧化层，电容可以承受不超过1.5 V 的反向电压。
3.浪涌电压VS：是短时间内可以加在电容上的最⼤电压，⽐如⼀⼩时内5次，每次⼀分钟。
IEC60384-4定义浪涌电压如下：如果 VR ≤ 315 V，VS= 1.15VR，如果VR> 315 V，VS= 1.10VR。
4.额定容量CR：是电容设计和标⽰的交流电容值。
CR是由(IEC 60384-1 and IEC60384-4)规定的特殊标准来测得的，对于电解电容⼀般测试条件为2倍⼯频（100HZ或120HZ），室温。
MLCC基本特性及设计选型
低额定工作电压，降额50~70%设计，兼顾成本，就低不 就高。 温度特性C0G、X7R/X5R、Y5V，结合电容量标称值合理 搭配。 尺寸规格优选0402。注意0201新趋势。 大容量品种部分取代钽电解电容器。 RF电路定制品种：高Q值、低ESR、高SRF； E24系列结合 整数标称值、高精度选配。 CRT显示器/LCD显示器采用高压MLCC。 LCD背光的LED驱动电路中应采用低的等效串联电阻 (ESR)X5R或X7R陶瓷电容使损耗降到最低。
5.1.1、电路设计1
焊接阻挡层
带引线的元件
接地边框
焊接阻挡层
5.1.2、电路设计2
电烙铁 引线
电烙铁 引线
焊接阻挡层
阻焊层
阻焊层
5.1.3、电路设计3
类型 L 尺寸 W A B C 0.5 0.40～0.50 0.35～0.45 0.45～0.55 0.8 0.6～0.8 0.6～0.8 0.6～0.8 1.25 1.0～1.2 0.6～0.7 0.8～1.2 1.6 2.2～2.4 0.8～0.9 1.0～1.4 2.5 2.0～2.4 1.0～1.2 1.8～2.3 0402 1.0 0603 1.6 0805 2.0 1206 3.2 1210 3.2
2.3.6多层片式陶瓷电容器特性曲线6
阻抗——频率 特性 (Ⅰ类介质)
100
100p F 10p F 1p F
10 电抗(Ω)
1000p F
1 C0G
0.1 1M 10M 100M 1G
2.3.7多层片式陶瓷电容器特性曲线7
阻抗——频率 特性(Ⅱ类介质)
100
1000pF
10 电抗(Ω)
10nF
2.1.5 E3、E6、E12、E24优先数系 的电容量标称值及允许偏差
MLCC电气特性与选型指导
众所周知，MLCC-英文全称multi-layer ceramic capacitor，就是我们常说的片式多层陶瓷电容器，其以工作温度范围宽,耐高压，微小型化，片式化适合自动化贴装等优点，广泛应用于工业，医疗，通信，航空航天，军工等领域，在电子产品日益小型化及多功能化的趋势下，MLCC成为电容器产业的主流产品。
目前全球主要MLCC厂家主要分布于日本，欧美，韩国和台湾，其中日本企业包括村田，TDK，太阳诱电和日本京瓷等。
欧美主要由Syfer Novacap johson等，韩国三星、台湾国巨及华新科技近年来不断扩大生产规模，也是全球主要的 MLCC 生产商。
而国内的厂家则主要有风华高科，深圳宇阳，潮州三环等。
日本，韩国等地的部分MLCC厂家也在国内成立了独资或合资企业如，厦门- TDK 、天津-三星、上海-京瓷、苏州-国巨、Syfer、无锡-村田等。
鉴于MLCC应用领域越来越广泛,生产厂家及产品系列的越发多样性.其可靠性,选型及应用的问题受到设计工程师及生产工艺人员的重视,因此对MLCC电气特性和生产工艺的深刻认识,是正确选用MLCC的必要条件.多层陶瓷电容器的基本结构如图所示,电容量由公式C=NKA/T计算出（N为层数，K为介电常数，A为正对面积，T是两极板间距）,从理论上来讲电极层数越多,介质常数和相对电极覆盖面积越大,电极间距越小,所制作出的电容容量则越大,然而, MLCC的工艺限制及介质的非理想特性决定了电容在容量,体积,耐压强度间的相互制约关系.这里稍微简单介绍下电容量的国际标称法,尽管各个厂家所生产的电容型号不一,但是在容量的表示方法上越来越多厂商使用国际标称法,即用三位数来表示电容量,前两位前二位数为有效值，第三位数为“0”的个数单位为pF,如1μF=1000nF=1000000pF 简化表示为105而小于10pF容值表示在在整数后加“R或P”如：4.7pF=4R7或4p7.陶瓷介质作为MLCC组成部分之一,对电容的相关参数有着重要影响,国际上一般以陶瓷介质的温度系数作为主要分类依据.1类陶瓷,EIA称之为C0G或NP0. 工作温度范围-55～+125℃，容量变化不超过±30ppm/ ℃.电容温度变化时，容值很稳定. 二类陶瓷则包括了我们常见的X7R,Z5U,Y5V,这些标称的依据是根据右图的表格所制定的,如X7R表示温度下限为-55℃;上限温度为+125℃,在工作温度范围内,容量最大变化为+-15%.右下图显示了不同介质的温度特性曲线。
MLCC选型要素解析
电子知识MLCC的选型过程中：首先MLCC参数要满足电路要求，其次就是参数与介质是否能让系统工作在最佳状态；再次，来料MLCC是否存在不良品，可靠性如何；最后，价格是否有优势，供应商配合是否及时。
许多设计工程师不重视无源元件，以为仅靠理论计算出参数就行，其实，MLCC的选型是个复杂的过程，并不是简单的满足参数就可以的。
选型要素参数：电容值、容差、耐压、使用温度、尺寸材质直流偏置效应失效价格与供货不同介质性能决定了MLCC不同的应用C0G电容器具有高温度补偿特性，适合作旁路电容和耦合电容X7R电容器是温度稳定型陶瓷电容器，适合要求不高的工业应用Z5U电容器特点是小尺寸和低成本，尤其适合应用于去耦电路Y5V电容器温度特性最差，但容量大，可取代低容铝电解电容MLCC常用的有C0G（NP0）、X7R、Z5U、Y5V等不同的介质规格，不同的规格有不同的特点和用途。
C0G、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。
C0G（NP0）电容器C0G是一种最常用的具有温度补偿特性的MLCC。
它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。
C0G电容量和介质损耗最稳定，使用温度范围也最宽，在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃，电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。
C0G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%。
C0G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。
MLCC贴片电容如何进行选型
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。极端的情况下，还会弄错。比如说，英 制的有 0603 的封装，公制的也有 0603 的封装，
0c83f7e 高压贴片电容
但是两者实际上是完全不同的尺寸的。英制的 0603 封装对应公制的是 1608，而公制的 0603 封 装对应英制的却是 0201！其实英制封装的数字大 约乘以 2.5（前 2 位后 2 位分开乘）就成为了公
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。
0c83f7e 高压贴片电容
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。一个所用
样的错误。另外，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，
0c83f7e 高压贴片电容
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
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。
MLCC 一直在小型化的方向进展。现在 0402
0c83f7e 高压贴片电容
的封装已经是主流产品子产品都 是那么在意和欢迎小型化 MLCC 的。在意小型化 的电子产品，比如手机、数码产品等等，这些产
MLCC贴片电容如何选型
MLCC贴片电容如何选型MLCC贴片电容(片状多层陶瓷电容)如今现已成为了电子电路最常用的元件之一。
MLCC外表看来，十分简略，可是，许多情况下，描绘工程师对MLCC贴片电容的知道却有缺乏的当地。
以下谈谈MLCC挑选上的一些难题和注重事项。
MLCC贴片电容尽管是比较简略的，可是，也是失功率相对较高的一种器材。
失功率高，一方面是MLCC 布局固有的牢靠性难题，别的还有选型难题以及运用难题。
因为电容算是“简略”的器材，所以有的描绘工程师因为不行注重，从而对MLCC的独有特性不知道。
在理想化的情况下，电容选型时，首要思考容量及耐压两个参数就够了。
可是关于MLCC，只是思考这两个参数是远远不行的。
运用MLCC，不能不知道MLCC贴片电容的不一样原料和这些原料对应的功能。
MLCC的原料有许多种，每种原料都有本身的共同功能特色。
不知道这些，所选用的电容就很有能够满意不了电路需求。
举例来说，MLCC常见的有C0G(也称NP0)原料，X7R原料，Y5V原料。
C0G的作业温度规模和温度系数最棒，在-55°C 至+125°C的作业温度规模内时温度系数为0 ±30ppm/°C。
X7R次之，在-55°C至+125°C的作业温度规模内时容量改变为±15%。
Y5V的作业温度仅为-30°C至+85°C，在这个作业温度规模内时其容量改变可达-22%至+82%。
当然，C0G、X7R、Y5V的本钱也是顺次减低的。
在选型时，若是对作业温度和温度系数需求很低，能够思考用Y5V的，可是通常情况下要用X7R的，需求更高时有必要挑选COG的。
通常情况下，MLCC 厂家都描绘成使X7R、Y5V原料的电容在常温邻近的容量最大，可是跟着温度上升或降低，其容量都会降低。
只是知道上面常识的还不行。
因为C0G、X7R、Y5V的介质的介电常数是顺次削减的，所以，相同的尺度和耐压下，能够做出来的最大容量也是顺次削减的。
BME电极材料MLCC情况介绍
A C H L P R S T U Q V SL
G G G G G G H H J K K —
+250≥α≥-1750
—
UM
—
2类瓷的标志代码
（IEC60384-10、GB/T9324、JIS-C-5101-10）
上下限类别温度范围和对应的数字代码 温度特性 组别的 字母代码 在上下限 类别温度 范围电容 量的最大 变化率
片式多层陶瓷电容器 设计选型
内容提要
MLCC的概念与应用领域 MLCC产品分类与主要技术指标 移动通信与A&V产品用MLCC的设计选型 电容器的失效ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ式与常见故障
1、MLCC的概念
MLCC (Multi-Layer Ceramic Chip Capacitor) 片式多层陶瓷电容器 的英文缩写
±30 ±60 ±120 ±250 ±500 ±1000 ±2500
G H J K L M N
1类陶瓷介质温度系数
EIA代码(简码) 温度系数及其允许偏差 C0G （NP0） 0 ppm/℃±30 ppm/℃ R2G (N220) -220 ppm/℃±30 ppm/℃
U2J (N750) -750 ppm/℃±120ppm/℃
(a)
（e）行的 字母代码
+10 -30 -55
Z Y X
+45 +65 +85 +105 +125 +150 +200
2 4 5 6 7 8 9
±1.0 ±1.5 ±2.2 ±3.3 ±4.7 ±7.5 ±10.0 ±15.0 ±22.0 +22/-33 +22/-56 +22/-82
MLCC四个主要电气特性分析
MLCC 四个主要电气特性分析
多层陶瓷电容MLCC，作为主要的滤波元件，从选型上讲，通常只需关
注尺寸，容值，耐压，温度特性及精度等规格。
但是具体到产品的实际电路应用，我们需要对比不同型号下的电气特性参数，以下作进一步说明。
一、容值，绝缘阻抗I.R.及损耗因素D.F.
村田的陶瓷电容小到pF 级，大到几百uF 级，大容值滤低频，多用于电
源线上的去耦电路，减少电路纹波；小容值滤高频，多用于射频端匹配电路上。
理想电容的绝缘阻抗无限大，但是实际上电容存在寄生参数，故实际的绝缘阻抗有限，一般在兆欧级别，具体参见对应型号的规格书。
损耗因素（损耗角正切）=有功功率/无功功率=漏电流/充电电流=1/Q（品
质因素）D.F.=2*π*f*C*R(R 为等效串联电阻)。
MLCC选择标准——不要盲目依靠工具选择元器件
MLCC选择标准——不要盲目依靠工具选择元器件多层陶瓷片式电容器(MLCC)的体积很小，有利于实现小型化。
然而，考虑ESD保护、EM干扰和热管理等因素，以及与这些因素相关的典型特性和漂移，也是很重要的。
虽然越来越多的开发人员使用数字工具来简化选择元器件的过程，但仍然需要考虑到上述各个方面，才能够快速实现设计目标并避免不必要的重复设计。
首先，建议用户在缩小尺寸时，不要简单地沿用MLCC的现值组合，尤其是在电容(C值)和电压方面，而是要根据应用的实际需求甚至单个元器件的功能来做出决定。
理想情况下，应当考虑供应商的首选型款。
除了C值和电压外，其他的重要数值还包括阻抗和等效串联电阻(ESR)。
特别是对于高电容(hi-cap)器件，即C值以μF为单位的MLCC产品，其直流偏置效应也是需要考虑的重要因素。
直流偏置是基于施加的直流电压而导致电容降低的效应。
在额定电压下，电容有可能下降到标称值的20%左右，具体数值取决于元器件，因此在操作期间必须注意绝对最小C值。
图1显示了多个直流偏置曲线示例，表明使用较小的元器件可使直流偏置率提高很多。
图1：较小结构MLCC具有较高的直流偏置率(图片来源：村田)影响直流偏置性能的另一个因素是工作温度，如图2的图表所示，对于标称值较高的较小结构MLCC电容，直流偏置的剩余电容和温度远远高于标称值较低的较大结构MLCC电容。
图2：相比较大结构电容，较小结构电容具有更高的剩余电容。
(图片来源：村田)在针对标C值MLCC进行分级时，开发人员应根据基本指导数值(表1至3)进行选择，这表示，在理想情况下应仅使用具有标准容差的首选数值。
事实上，用户已经不用再关注Z5U和Y5V陶瓷类型电容了，因为这类器件逐渐停产，实际上有些已经停产了。
表1：电容分级表2：容差代码表3：首选MLCC参数组合(电容> 1μF：首选E3系列)除了直流偏置问题外，二类陶瓷电容器(如X7R 和X5R)还需要考虑温度漂移和老化问题。
电容的模型、选型、容值计算与PCB布局布线
电容的模型、选型、容值计算与PCB布局布线1电容结构及模型1.1模型电容的基本公式是：式(1)显示，减小电容器极板之间的距离(d)和增加极板的截面积(A)将增加电容器的电容量。
1.2寄生参数与阻抗的频率特性电容通常存在等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)二个寄生参数。
图2是电容器在不同工作频率下的阻抗(Zc)。
1.2.1降低去耦电容ESL的方法去耦电容的ESL是由于内部流动的电流引起的，使用多个去耦电容并联的方式可以降低电容的ESL影响，而且将两个去耦电容以相反走向放置在一起，从而使它们的内部电流引起的磁通量相互抵消，能进一步降低ESL。
（此方法适用于任何数目的去耦电容，注意不要侵犯DELL公司的专利）1.3不同电容的参数特性电解电容器一般都有很大的电容量和很大的等效串联电感。
由于它的谐振频率很低，对低频信号通过较好，而对高频信号，表现出较强的电感性，阻抗较大，所以只能使用在低频滤波上。
同时，大电容还可以起到局部电荷池的作用，可以减少局部干扰通过电源耦合出去。
钽电容器一般都有较大电容量和较小等效串联电感，因而它的谐振频率会高于电解电容器，并能使用在中高频滤波上。
瓷片电容器电容量和等效串联电感一般都很小，因而它的谐振频率远高于电解电容器和钽电容器，所以能使用在高频滤波和旁路电路上。
由于小电容量瓷片电容器的谐振频率会比大电容量瓷片电容器的谐振频率要高，因此，在选择旁路电容时不能光选用电容值过高的瓷片电容器。
1.4电容并联改善特性为了改善电容的高频特性，多个不同特性的电容器可以并联起来使用。
图 3 是多个不同特性的电容器并联后阻抗改善的效果。
1.4.1电容并联时注意封装在为每个电容选择封装类型时必须谨慎。
通常BOM表中会规定所有的无源元器件都要选用相同的尺寸，如都用0805电容。
图10为三只电容并联后的阻抗与频率关系。
由于每只电容采用相同的封装，故它们的高频响应相同。
实际上，这就抵消了更小电容的采用！相反，封装尺寸应该随同电容值一起微缩，见图11。
电容选型作业规范文件
电容选型作业规范目录1. 目的 (1)2. 范围 (1)3. 定义 (1)4.电容的介绍: (1)4.1单位、符号、功能 (1)4.2公司内部电容的分类 (1)4.3电容的应用分类 (2)5. 电容选型的一般要求 (2)5.1不选用极限和边缘规格 (2)5.2.降额使用 (2)6. 各类电容器的选型原则. (2)6.1MLCC电容 (2)6.2贴片钽电容 (3)6.3电解电容 (4)6.4安规电容 (5)7. 参考文件 (6)8. 附件 (6)1.目的1.1.配合《器件选型作业规范》文件，制定电容器件的选型规范；1.2.作为研发人员对电容的选型和使用的依据；1.3.使公司电容的选型向优选型号集中,提高质量、降低风险和成本.2.范围2.1.此选型规范适用于公司内部电容的选型、应用、认证等过程.3.定义3.1电容:以两金属为电极,于两电极间施加电压,而该结构可以储存电荷,即称为电容.4.电容的介绍:4.1 单位、符号、功能电容的单位是法拉,标记为F. 常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等，换算关系是:1法拉(F)= 1000毫法(mF)= 1000000微法(μF) ，1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF).电容的功能可以简单的总结为“通交流、隔直流”.在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时等.4.2 公司内部电容的分类4.3电容的应用分类根据容量/电压的划分应用:图(1)5. 电容选型的一般要求5.1不选用极限和边缘规格不选用各分类电容器的极限规格,如电容器具体系列中的最大最小值的边缘规格. 5.2. 降额使用降额使用是提高电容器工作可靠性和寿命的重要手段。
参考《可靠性降额设计规范》,对最高额定环境工作温度，一般都在TAM-10以下. 直流工作电压在0.7倍的额定电压.6. 各类电容器的选型原则.6.1 MLCC电容6.1.1 MLCC介绍MLCC是多层陶瓷电容器的缩写（Multi-layer ceramic capacitors），它是由陶瓷和金属层堆叠而成.依JIS分类CLASS I：NPO 温度补偿型NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的MLCC,温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,主要成分TiO2组成的。
大容量MLCC的工艺设计_宋子峰
2 两种 MLCC 工艺对比
（1）三端电极结构 MLCC 制作流程：
瓷浆制备
流延
丝印叠片
坯块干燥
排胶
装钵
பைடு நூலகம்
切割
层压
高温烧结
倒角
封端（Cu）
烧端
测试
电镀Ni/Sn
（2）四端电极结构 MLCC 制作流程：
瓷浆制备
流延
丝印叠片
坯块干燥
封端（Ni）
倒角
切割
层压
装钵
高温烧结
电镀Cu/Ni/Sn
测试
3.2 工艺
按（1）和（2）工艺流程制作。
3.3 电性能结果
两种工艺制作的样品各测试 30 只，采用游标卡尺 测试电容器尺寸，HP4278A 电桥测试电容量、tanδ，
采用 NF2511 绝缘测试仪测试绝缘电阻，采用 1870 耐
压击穿机测试耐电压。结果如表 1。
表 1 大容量 MLCC 电性能结果 Tab.1 The result of high capacitance MLCC electric performance
编号 1 2 3 4
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试验项目
试验条件
可焊性 耐焊性 端面镀层结合强度 （抗弯曲试验） 端头附着力
温度快速变化
加速稳态湿热 电容量的温度特性
235±5 ℃ 2±0.5 s 260±5 ℃ 10±1 s 按照 GB/T 21042—2007 实施，下 弯距离 2 mm。 按照 GB/T 21042—2007 实施， F=10 N。 按照 GB/T 21042—2007 实施， –55℃，30 min；室温，≤5 min；
多、介质薄，内部和端头部分聚集应力特别突出，甚
电子元器件选型规范
为本公司研发电子产品时物料选型提供指导性规范文件。
2.2 适用范围
适用于公司研发部门开发过程中元器件选型使用。
2.3 电子元器件选型基本原则
1) 普遍性原则：所选的元器件要是被广泛使用验证过的，尽量少使用冷门、偏 门芯片，减少开发风险。
2) 高性价比原则：在功能、性能、使用率都相近的情况下，尽量选择价格比较 好的元器件，降低成本。
3) 采购方便原则：尽量选择容易买到、供货周期短的元器件。 4) 持续发展原则： 尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件,禁止选用停
935三极管选型936晶体和晶振选型1037继电器选型1038电源选型11381acdc电源选型规则11382隔离dcdc电源选型规则1139运放选型11310ad和da芯片选型12311处理器选型13312flash选型14313sram选型14314eeprom选型15315开关选型15316接插件选型153161选型时考虑的电气参数
4 附则......................................................................................................................................17
2 / 18
2 总则
3 各类电子元器件选型原则.................................................................................................. 5 3.1 电阻选型.................................................................................
MLCC-特性要求
2011/4/8
多层陶瓷电容器（MLCC）之基本特性
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多層陶瓷電容器（MLCC）之基本特性要求
可焊性
2011/4/8
多层陶瓷电容器（MLCC）之基本特性
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多層陶瓷電容器（MLCC）之基本特性要求
溫度特性測試： Temperature Characteristics of Capacitance＝TCC 說明：於25 ℃、 Min. Operating Temp 、 Max. Operating Temp…… 下測量容量並計算容量變化率，
容量量測 需要在固定的頻率和電壓下測量 CALSS I ≤1000PF 1MHZ 1.0V >1000PF 1KHZ 1.0V CALSS II ≤10uF 1KHZ 1.0V >10uF 120Hz 0.5V 測量溫度為25±2℃ 測量儀器： Agilent安捷倫 4284A ，4278A （MLCC生產廠家常用）
附著力測試 Adhesive Strength of Termination 說明：將MLCC焊接於PCB板上以側向力量施壓，
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多层陶瓷电容器（MLCC）之基本特性
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多層陶瓷電容器（MLCC）之基本特性要求
抗彎曲力測試： Bending Strength
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多层陶瓷电容器（MLCC）之基本特性
2πf C xc
ESR: 制造电容的材料有电阻，电容的绝缘介质有损 耗，各种原因导致电容变得不“完美”。这个损耗 在外部，表现为就像一个电阻跟电容串连在一起， 所以就起了个名字叫做“等效串连电阻”。 XC: 交流电是能够通过电容的，但是电容对交流 电仍然有阻碍作用。电容对交流电的阻碍作用叫 做容抗。
各介质种类MLCC电容器规格书
一、概述●电容器及介质种类：※高频类：此类介质材料的电容器为Ⅰ类电容器，包括通用型高频COG、COH电容器和温度补偿型高频HG、LG、PH、RH、SH、TH、UJ、SL电容器。
其中COG、COH电容器电性能最稳定，几乎不随温度、电压和时间的变化而变化，适用于低损耗，稳定性要求高的高频电路，HG、LG、PH、RH、SH、TH、UJ、SL电容器容量随温度变化而相应变化，适用于低损耗、温度补偿型电路中。
※X7R、X5R：此类介质材料的电容器为Ⅱ类电容器，具有较高的介电常数，容量比Ⅰ类电容器高，具有较稳定的温度特性，适用于容量范围广，稳定性要求不高的电路中，如隔直、耦合、旁路、鉴频等电路中。
※Y5V：此类介质材料的电容器为Ⅱ类电容器，是所有电容器中介电常数最大的电容器，但其容量稳定性较差，对温度、电压等条件较敏感，适用于要求大容量，温度变化不大的电路中。
※Z5U：此类介质材料的电容器为Ⅱ类电容器，其温度特性介于X7R和Y5V之间，容量稳定性较差，对温度、电压等条件较敏感，适用于要求大容量，使用温度范围接近于室温的旁路，耦合等，低直流偏压的电路中。
SUMMARY●Types of Dielectric Material and Capacitor※HIGH FREQUENCY TYPE: The capacitor of this kind dielectric material is considered as ClassⅠcapacitor,including high frequency COG、COH capacitor and temperature compensating capacitor such as HG, LG, PH, RH,SH, TH, UJ, SL. The electrical properties of COG、COH capacitor are the most stable one and changeinvariablly with temperature, voltage and time. They are suited for applications where low-losses and high-stability are required, HG，LG，PH，RH，SH，TH，UJ，SL capacitor’s capacitance changes with temperature.They are suited for applications where low-losses and temperature compensating circuits.※X7R、X5R：X7R、X5R material is a kind of material has high dielectric constant. The capacitor made of this kind material is considered as Class Ⅱcapacitor whose capacitance is higher than that of class Ⅰ. These capacitors are classified as having a semi-stable temperature characteristic and used over a wide temperature range, such in these kinds of circuits, DC-blocking, decoupling, bypassing, frequency discriminating etc.※Y5V：The capacitor made of this kind of material is the highest dielectric constant of all ceramic capacitors. They are used over a moderate temperature range in application where high capacitance is required because of its unstable temperature coefficient, but where moderate losses and capacitance changes can be tolerated. Its capacitance and dissipation factors are sensible to measuring conditions, such as temperature and voltage, etc.※Z5U：The capacitor made of this kind of material is considered as ClassⅡcapacitor, whose temperature characteristic is between that of X7R and Y5V. The capacitance of this kind of capacitor is unstable and sensible to temperature and voltage. Ideally suited for bypassing and decoupling application circuits operating with low DC bias in the environment approaches to room temperature.型号Type英制表示公制表示WBWB三、型号规格表示方法HOW TO ORDER0805 CG 101 J 500 N T①②③④⑤⑥⑦※说明NOTES：①尺寸DIMENSIONS单位（unit）：inch/ mm尺寸规格S ize C o d e0402 0603 0805 1206 1210 1808 1812 2220 2225 3035 长×宽(L×W)in c h0.04×0.02 0.06×0.03 0.08×0.05 0.12×0.06 0.12×0.10 0.18×0.08 0.18×0.12 0.22×0.20 0.22×0.25 0.30×0.35 长×宽(L×W)m m1.00×0.50 1.60×0.802.00×1.253.20×1.60 3.20×2.504.50×2.00 4.50×3.205.70×5.00 5.70×6.307.60×9.00.②介质种类DIELECTRIC STYLE介质种类(Dielectric Code)CG CH HG LG PH RH SH TH UJ SL X B E F 介质材料(Dielectric)COG COH HG LG PH RH SH TH UJ SL X5R X7R Z5U Y5V③标称容量NOMINAL CAPACITANCE单位(unit)：pF表示方式(Express Method)实际值(Actual V alue)0R5 0.5 1R0 1.0 102 10×102 224 22×104… … 注：头两位数字为有效数字，第三位数字为0的个数；R为小数点。
容易被忽视的MLCC选型小技巧
容易被忽视的MLCC选型小技巧摘要：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。
关键字：电容, ML C C, 电容选型, 片式多层陶瓷电容器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M L C C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。
来源:大比特半导体器件网MLCC不同材质对性能的影响使用MLCC，不能不了解MLCC的不同材质和这些材质对应的性能。
MLCC的材质有很多种，每种材质都有自身的独特性能特点。
不了解这些，所选用的电容就很有可能满足不了电路要求。
举例来说，MLCC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的成本也是依次减低的。
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COG的。
一般情况下，MLCC厂家都设计成使X7R、Y5V材质的电容在常温附近的容量最大，但是随着温度上升或下降，其容量都会下降。
来源:大比特半导体器件网仅仅了解上面知识的还不够。
由于C0G、X7R、Y5V的介质的介电常数是依次减少的，所以，同样的尺寸和耐压下，能够做出来的最大容量也是依次减少的。
电容选型指导
1、铝电解电容作为储能元件。
因此，电解电容的选型要关注以下特性：容量，耐压，温度范围，元件封装形式与尺寸；纹波电流、纹波电压；漏电流、ESR、散逸因数、阻抗/频率特性；电容寿命；实际需要、性能和成本等综合考量。
2、电解电容选型参数选型规则：电压参数选型规则：实际电路工作电压乘以1.5倍，在此基础上向上选取最近一个通用电压。
例如：电路为5V，则降额后需要耐压7.5V，最终选择额定电压10V。
温度参数选型规则：温度范围选型需要依据产品热设计及使用环境确定；对于室内产品，温度范围可以在-25℃~105℃，对于室外产品，推荐-40℃~105℃必要时选用125℃。
3、铝电解电容的特点3.1铝电解电容器的卷绕结构及简图电解电容包含两个导电电极，中间有绝缘层隔开。
一个电极（阳极）由扩大了表面积的铝箔形成。
铝氧化层（AL2O3）在其表面形成绝缘层。
与其它电容相比，铝电解电容的负极（阴极）是导电液体，称作电解液。
另外一个铝箔，是所谓的阴极箔，其有更大的表面积，以传递电流到电解液。
电容的阳极是极纯的铝箔，其有效表面被极大地增大（比例可以到200倍），增大方式是一个电化学腐蚀过程，这样可以使电容到最大容量。
化学腐蚀的方式以及程度过程不同，决定于其不同要求。
铝电解电容器的主要生产原材料为：阳极箔、阴极箔、电解纸、电解液、导箔、胶带、盖板、铝壳、套管、垫片等，其生产工序主要有：切割、卷绕、含浸、装配、老化、封口、印刷、套管、测量、包装、检验等，以下为其主要生产工艺图：电解电容的结构和原理决定了其有一下特点：优点：容量大、耐压高、价格便宜；缺点：漏电流大、误差大、稳定性差、寿命随温度的升高下降很快。
数字电路中使用的铝质电解电容一般用于电源平滑滤波，除容量、耐压、容量误差、工作温度、封装尺寸等熟知的参数外，还有几个有关电容器品质的重要参数，包括损耗角正切、漏电流、等效串联电阻ESR、允许的纹波电流、使用寿命等。
这些参数不标在成品封装外皮上，只在产品规格书中体现的，但这些参数有可能是关系电路性能的关键。
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3、MLCC的设计选型原则与趋势
Y5V/Z5U逐渐退出高端应用领域，X7R/X5R在高性能产品 的用量持续上升，并趋向于主导整个MLCC市场。
0402成为主流产品尺寸规格，0201已崭露头角。
电容量标称值的优先数系及允许偏差
C0G——E24 E12 E6 E3系列，J（±5%） X7R/X5R——E12 E6 E3系列，K（±10%） Y5V——E3系列，Z（-20%～+80%）
T3K(N4700) -4700 ppm/℃±250ppm/℃
M7G(P100) +100 ppm/℃±30 ppm/℃
2类瓷的标志代码（ ANSI/EIA -198-E）
(a)
下限类别温度 /℃
(b)
（a）行的 字母代码
(c)
上限类别温度 /℃
(d)
（c）行的 数字代码
(e)
在整个温度范围内 ΔC/C极大值 %
各类电容器的特点
MLCC（1类）—微型化、高频化、超低损耗、低ESR、 高稳定、高耐压、高绝缘、高可靠、无极性、低容值、 低成本、耐高温。 MLCC（2类）—微型化、高比容、中高压、无极性、高 可靠、耐高温、低ESR 、低成本。 钽电解电容器—高容值、低绝缘、有极性、低耐压、高 成本。 铝电解电容器—超高容值、漏电流大、有极性。 有机薄膜电容器—中容值、高耐压、低损耗、较稳定、 无极性、高成本、耐高温性差。
MLCC尺寸微型化发展趋势预测
MLCC尺寸规格产量推移图
4000
01005
3500
0201 0402 0603 0805
数量(亿个/年)
3000
2500
2000
1206 其他
1500
1000
500
0
1997年 1998年 1999年 2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年
MLCC(X7R )在温度特性方面相当。
MLCC(X7R,Y5V )部分取代钽、铝电解电容器用于去耦、 滤波、时间常数。
额定工作电压优先系列
R5系列：1、1.6、2.5、4、6.3
R10系列： 1、1.25、1.6、2、2.5、3.2、4、5、6.3、 8
传统陶瓷介质电容器
40V、63V、100V、160V、250V、630V、1KV、2KV、 3KV、5KV、6KV
2类陶瓷介质的温度特性
X7R:ΔC/C±15%，(-55℃~125℃)
X5R:ΔC/C±15%， (-55℃~85℃) Z5U:ΔC/C+22~-56%， (+10℃~+85℃) Y5V:ΔC/C+22~-82%，(-30℃~+85℃)
1类瓷的标志代码
（IEC60384-10、GB/T9324、JIS-C-5101-10）
1 2 LC
钽电解电容器的阻抗频率特性
MLCC的阻抗频率特性
钽电解电容器/MLCC阻抗频率特性
新型片式电容器的发展趋势
MLCC率先实现片式化， 适应SMT技术需求 MLCC(NP0,X7R)大量取 代有机电容器 MLCC(NP0)大量取代云 母电容器 MLCC(X7R,Y5V)部分取 代钽电解电容器
3、IT网络产品用MLCC 设计选型要点
电容量标称值采用E3等优先系列。如： 1.0、2.2、4.7。 10pF以下规格允许使用整数标称值，如：1.0、2.0、3.0pF等。 标称电容量允许偏差优选精度，并可适当降低 C0G——J（±5%），X7R/X5R——K（±10%）， Y5V——Z（-20%～+80%） RF电路定制品种：高Q值、低ESR、高SRF； E24系列结合整数标称值、高 精度选配。 低额定工作电压，降额50~70%设计，兼顾成本，就低不就高。 温度特性C0G、X7R/X5R、Y5V，结合电容量标称值合理搭配。 尺寸规格优选0402 。注意0201新趋势。 大容量品种部分取代钽电解电容器。 CRT显示器/LCD显示器高压MLCC。 LCD背光用MLCC：1808或1812-3KV-10~47pF J（±5%）~ K（±10%）
(a)
（e）行的 字母代码
+10 -30 -55
Z Y X
+45 +65 +85 +105 +125 +150 +200
2 4 5 6 7 8 9
±1.0 ±1.5 ±2.2 ±3.3 ±4.7 ±7.5 ±10.0 ±15.0 ±22.0 +22/-33 +22/-56 +22/-82
A B C D E F P R S T U V
MLCC 小型化/微型化进程
主流 年代 型号 规格 1980 1990 1997 2002 2010 1206 0805 0603 0402 0201
尺寸
3.2mm× 1.6mm
2.0mm ×1.25mm
1.6mm× 0.8mm
1.0mm× 0.5mm
0.6mm× 0.3mm
面积/mm2 面积比 体积/mm3 体积比
+250≥α≥-1750
—
UM
—
2类瓷的标志代码
（IEC60384-10、GB/T9324、JIS-C-5101-10）
上下限类别温度范围和对应的数字代码 温度特性 组别的 字母代码 在上下限 类别温度 范围电容 量的最大 变化率
-55/125℃
-55/85℃
-40/85℃
-25/85℃
10/85℃
4、电容器的失效模式
初期故障領域 ｍ＜1.0 偶発故障領域 ｍ＝1.0 磨耗故障領域 ｍ＞1.0
λ（ｔ）
ｔ
Weibull分布 R(t)= e-tm / t0 の形状母数m
4、电容器的失效模式与常见故障
MLCC（2类）—SMT工艺不当导致断裂或绝缘 失效；Y5V温度特性不佳导致电路故障。
MLCC（1类）—RF设计选型匹配。
±30 ±60 ±120 ±250 ±500 ±1000 ±2500
G H J K L M N
1类陶瓷介质温度系数
EIA代码(简码) 温度系数及其允许偏差 C0G （NP0） 0 ppm/℃±30 ppm/℃ R2G (N220) -220 ppm/℃±30 ppm/℃
U2J (N750) -750 ppm/℃±120p00%
2.40 47% 2.88 47%
1.28 25% 1.02 17%
0.50 10% 0.25 4%
0.18 3.5% 0.05 0.9%
MLCC取代电解电容器的基础
BME技术有效降低材料成本，扩展容值范围。
MLCC(X7R,Y5V )在微型化、低ESR、高频化、高耐压、 高绝缘、耐高温、高可靠、无极性方面占绝对优势。
谐振回路、时间常数电路对温度特性要求较高。
便携式产品二次电源低功耗要求低工作电压、高Q值。
IT行业产品的需求特点
全数字化电路，多层PCB板普及，表面贴装化。
低频电路。对Q值、ESR、SFR等高频特性无特殊要求。 通用/家用型终端产品。低电压型电路，温度特性要求 一般。成本压力较大。 谐振回路对温度稳定性要求较高。 便携式终端产品对微型化要求较高。 CRT/LCD显示器对于高压MLCC有强劲需求。
陶瓷介质电容器的分类
1类陶瓷介质——顺电体，线性温度系数，热稳定型 或热补偿型
2类陶瓷介质——铁电体，非线性温度特性，高比体 积电容，小型化、微型化 3类陶瓷介质——阻挡层或晶界层型陶瓷 ，单层型 圆片电容器介质
1类瓷的标志代码（ ANSI/EIA -198-E）
(a)
电容量 温度系数 有效位数 （ppm/℃） 0.0 0.3 0.8 0.9 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 7.5
标称温度系数α ppm/℃ 温度系数允许偏差 ppm/℃ 温度系数α +100 0 -33 -75 -150 -220 -330 -470 -750 -1000 -1500 +140≥α≥-1000 ±30 ±30 ±30 ±30 ±30 ±30 ±60 ±60 ±120 ±250 ±250 — A C H L P R S T U Q V SL 字母代码 允许偏差 G G G G G G H H J K K —
MLCC电容量—交流测试电压特性
MLCC电容量—直流偏置电压特性
MLCC电容量老化衰减特性
电容器的C/Tanδ—频率特性
电容器的阻抗频率特性
电容器的等效电路模型
f0
Z = R + jωL + 1/jωC SRF = fs = 1/2π(LC)1/2 ESR = R = XC / Q = XCTanδ
(b)
(a)行有效数 字母代码
(c)
对(a)行适用 的倍数
(d) (c)行倍数的 数字代码
(e)
温度系数 允许偏差
(f)
(e)行 允许偏差 字符代码
C B L A M P R S T U
-1.0 -10 -100 -1000 -10000 +1 +10 +100 +1000 +10000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1、 MLCC的应用——IT及外设、网络
1、 MLCC的应用——通信
1、MLCC的应用——数字视听（A&V）
2、电容器的分类
陶瓷介质类（1、2、3类） 有机薄膜类（聚酯PET、聚丙烯PP、聚苯乙烯 PS、聚碳酸酯PC、聚2,6萘乙烯酯PEN、聚苯 硫醚PPS） 电解类：钽、铝电解液、有机半导体络合盐 TCNQ、导电聚合物阴极聚吡咯（PPY）\聚噻 吩（PTN） 其他类（云母、云母纸、空气）