陶瓷电容设计选型

1、MLCC的应用——数字视听（DTV、A&V）
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
2、电容器的分类
n 陶瓷介质类（1、2、3类） n 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） n 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） n 其他类（云母、云母纸、空气）
(e)
在整个温度范围内 ΔC/C极大值
%
+10
Z
+45
2
-30
Y
+65
4
-55
X
+85
5
+105
6
+125
7
+150
8
+200
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)
（e）行的 字母代码
A B C D E F P R S T U V
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
各类电容器的特点
n 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。
n 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。
片式多层陶瓷电容器 设计选型
—— BITLAND/ EYANG 技术交流资料
深圳市宇阳科技发展有限公司 郭志军
2005年3月18日
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
内容提要
n MLCC的概念与应用领域 n MLCC产品分类与主要技术指标 n 移动通信与A&V产品用MLCC的设计选型 n 电容器的失效模式与常见故障 n 宇阳的技术创新与发展规划
电容器的C/Tanδ—频率特性
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
电容器的阻抗频率特性
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
—
OK
OK
OK
OK
2R
±15%
OK
—
—
—
—
2X
±15%
OK
—
—
—
—
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 wÿwÿw.fineprint.com.cn
E3、E6、E12、E24优先数系的 电容量标称值及允许偏差
优先数 系
E3
1.0 2.2 4.7
电容器的等效电路模型
Z = R + jωL + 1/jωC SRF = fs = 1/2π(LC)1/2 ESR = R = XC / Q = XCTanδ
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÌwÿwÌw.fineprint.com.cn
钽电解电容器/MLCC阻抗频率特性
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
新型片式电容器的发展趋势
n MLCC率先实现片式 化，适应SMT技术需求
n MLCC(NP0,X7R)大量取 代有机电容器
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
1、 MLCC的应用
n 微型化——便携式信息与通信终端的小型化、轻量化。 包括移动电话、笔记本电脑 、W-LAN 、MP3、数码相 机、摄像机等。
n 高品质、低成本化——贱金属电极材料（BME Base Metal Electrodes贱金属电极）技术。质优价廉的
Y5V:ΔC/C+22~-82%， (-30℃~+85℃)
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
1类瓷的标志代码
（IEC60384-10、GB/T9324、JIS-C-5101-10）
标称温度系数α ppm/℃
钽电解电容器的阻抗频率特性
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
MLCC的阻抗频率特性
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
(d)
(c)行倍数的 数字代码
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
(e)
温度系数 允许偏差
±30 ±60 ±120 ±250 ±500 ±1000 ±2500
(f)
(e)行 允许偏差 字符代码
G H J K L M N
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
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/℃ T3K(N4700) -4700 ppm/℃±250ppm/℃ M7G(P100) +100 ppm/℃±30 ppm/℃
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
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℃)
温度系数允许偏差 ppm/℃
+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
—
字母代码
温度系数α
允许偏差
A
G
C
G
H
G
L
G
P
G
R
G
S
H
n 钽电解电容器—高容值、低绝缘、有极性、低耐压、高 成本。
n 铝电解电容器—超高容值、漏电流大、有极性。 n 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。
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
计算机、通信及数字视听A&V产品迅速普及。 n 高频/高压化——高可靠、片式化、高Q值、耐高压。适
用于RF模块，CRT与主板电源滤波，LCD背光，。
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
1、 MLCC的应用——计算机
n MLCC(NP0)大量取代云 母电容器
n MLCC(X7R,Y5V)部分取 代钽电解电容器
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
MLCC电容量—直流偏置电压特性
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
MLCC电容量老化衰减特性
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
1、 MLCC的应用——通信
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
1、 MLCC的概念
n MLCC (Multi-Layer Ceramic Chip Capacitor) 片式多层陶瓷电容器的英文缩写
BITLAND -Eyang 2005/3/16
优先精度
K ±10%
优先数系 优先精度
E24
J
1.0
±5%
1.1
1.2
1.3
1.5
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.7
3.0
3.3
3.6
3.9
4.3
4.7
5.1
5.6
6.2
6.8
7.5
8.2
9.1
MLCC电容量—交流测试电压特性
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
T
H
U
J
Q
K
V
K
SL
—
+250≥α≥-1750
—
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 wÿwÿw.fineprint.com.cn
UM
—
2类瓷的标志代码
（IEC60384-10、GB/T9324、JIS-C-5101-10）
温度特性 组别的 字母代码
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
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
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
MLCC内部结构示意图
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
MLCC制造工艺流程
BITLAND -Eyang 2005/3/16
优先精 度
Z
+80% ～
-20%
优先数系
E6
1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn
优先精度
M ±20%
优先数系
E12
1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2
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
(b)
(a)行有效数 字母代码
C B L A M P R S T U
(c)
对(a)行适用 的倍数
-1.0 -10 -100 -1000 -10000 +1 +10 +100 +1000 +10000
陶瓷介质电容器的分类
n 1类陶瓷介质——顺电体，线性温度系数，热 稳定型或热补偿型
n 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
n 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
BITLAND -Eyang 2005/3/16
PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 ÿwÿww.fineprint.com.cn
在上下限 类别温度 范围电容 量的最大 变化率
-55/125℃ 1
上下限类别温度范围和对应的数字代码
-55/85℃
-40/85℃
-25/85℃
2
3
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
10/85℃ 6
2B
±10%
—
OK
OK
OK
—
2C
±20%
OK
OK
OK
—
—
2D
+20/-30%
—
—
—
OK
—
2E
+22/-56%
—
OK
OK
OK
OK
2F
+30/-80%