陶瓷电容PPT课件

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陶瓷电容器概述
陶瓷介质电容器的绝缘体材料主要使用陶 瓷，其基本构造是将陶瓷和内部电极交相 重叠。陶瓷材料有几个种类。自从考虑电 子产品无害化特别是无铅化后，高介电系 数的PB（铅）退出陶瓷电容器领域，现在 主要使用TiO2(二氧化钛)、 BaTiO3, CaZrO3(锆酸钙)等。和其它的电容器相比 具有体积小、容量大、耐热性好、适合批 量生产、价格低等优点。
随温度呈非线性变化，损耗较大，常在电子设备中用
于旁路、耦合或用于其它对损耗和电容量稳定性要求
不高的电路中。
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Ⅰ类陶瓷电容器
按美国电工协会（EIA）标准为C0G（是数字0，不是
字母O，有些文献笔误为COG）或NP0（是数字0，不
是字母O，有些文献笔误为NPO）以及我国标准的CC
系列等型号的陶瓷介质（温度系数为0±30PPM/℃），
特别适用于谐振回路，以及其它要求损耗小和电容量 稳定的电路，或用于温度补偿。
Ⅱ类陶瓷电容器（Class Ⅱ ceramic capacitor）过
去称为为低频陶瓷电容器（Low frequency cermic
capacitor），指用铁电陶瓷作介质的电容器，因此也
称铁电陶瓷电容器。这类电容器的比电容大，电容量
大（由于介电系数相对小），通常1206 表面贴装C0G
介质电容器的电容量从0.5PF~0.01μF。
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Ⅱ类陶瓷电容器
Ⅱ类的稳定级陶瓷介质材料如美国电工协会 （EIA）标准的X7R、X5R以及我国标准的 CT系列等型号的陶瓷介质（温度系数为 ±15.0%），这种介质的介电系数随温度变 化较大，不适用于定时、振荡等对温度系数 要求高的场合，但由于其介电系数可以做得 很大（可以达到1200），因而电容量可以做 得比较大，适用于对工作环境温度要求较高 （X7R：-55~+125℃）的耦合、旁路和滤波。 通常1206的SMD封装的电容量可以达到 10μF或在再高一些；
陶瓷电容器基础知识
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陶瓷电容器概述
1900年意大利L.隆巴迪发明陶瓷介质电容器。30 年代末人们发现在陶瓷中添加钛酸盐可使介电常 数成倍增长,因而制造出较便宜的瓷介质电容器。
1940年前后人们发现了现在的陶瓷电容器的主要 原材料BaTiO3(钛酸钡)具有绝缘性后，开始将陶 瓷电容器使用于对既小型、精度要求又极高的军 事用电子设备当中。而陶瓷叠片电容器于1960年 左右作为商品开始开发。到了1970年，随着混合 IC、计算机、以及便携电子设备的进步也随之迅 速的发展起来，成为电子设备中不可缺少的零部 件。现在的陶瓷介质电容器的全部数量约占电容 器市场的70%左右。
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陶瓷电容器概述
由于原材料丰富，结构简单，价格低廉，而且电 容量范围较宽（一般有几个PF到上百μF），损耗 较小，电容量温度系数可根据要求在很大范围内 调整。 陶瓷电容器品种繁多，外形尺寸相差甚大从0402 （约1×0.5mm）封装的贴片电容器到大型的功 率陶瓷电容器。按使用的介质材料特性可分为Ⅰ 型、Ⅱ型和半导体陶瓷电容器；按无功功率大小 可分为低功率、高功率陶瓷电容器；按工作电压 可分为低压和高压陶瓷电容器；按结构形状可分 为圆片形、管型、鼓形、瓶形、筒形、板形、叠 片、独石、块状、支柱式、穿心式等。
这种介质极其稳定，温度系数极低，而且不会出现老化
现象，损耗因数不受电压、频率、温度和时间的影响，
介电系数可以达到400，介电强度相对高。这种介质非
常适用于高频（特别是工业高频感应加热的高频功率振
荡、高频无线发射等应用的高频功率电容器）、超高频
和对电容量、稳定性有严格要求定时、振荡电路的工作
环境，这种介质电容器唯一的缺点是电容量不能做得很
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Ⅱ类陶瓷电容器
II类的可用级陶瓷介质材料如美国电工协会（EIA） 标准的Z5U、Y5V以及我国标准的CT系列的低档产 品型号等陶瓷介质（温度系数为Z5U的+22%，-56% 和Y5V的+22%，-82%），这种介质的介电系数随温 度变化较大，不适用于定时、振荡等对温度系数要 求高的场合，但由于其介电系数可以做得很大（可 以达到1000~12000），因而电容量可以做得比更大， 适用于一般工作环境温度要求（-25~+85℃）的耦合、 旁路和滤波。通常1206表面贴装Z5U、Y5V介质电 容器量甚至可以达到100μF，在某种意义上是取代 钽电解电容器的有力竞争对手。
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பைடு நூலகம்
陶瓷电容器的分类
陶瓷电容器从介质类型主要可以分为两类，即Ⅰ类陶 瓷电容器和Ⅱ类陶瓷电容器。
Ⅰ类陶瓷电容器（ClassⅠ ceramic capacitor），过 去称高频陶瓷电容器（High-freqency ceramic capacitor），是指用介质损耗小、绝缘电阻高、介电
常数随温度呈线性变化的陶瓷介质制造的电容器。它
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第一类陶瓷介质电容器温度特性解读
例如，C0G（有时也称为NP0）表示为：第一位 字母C为温度系数的有效数字为0，第二位数字0 为有效温度系数的倍乘为100=1，第三位字母G 为随温度变化的容差为±30ppm/℃，即 0±30ppm/℃；C0H分别表示为：第一位字母C 为温度系数的有效数字为0，第二位数字0为有效 温度系数的倍乘为100=1，第三位字母H为随温度 变化的容差为±60ppm/℃，即0±60ppm/℃； S2H则分别表示为：第一位字母S为温度系数的 有效数字为3.3，第二位数字2为有效温度系数的 倍乘为102=100，第三位字母H为随温度变化的 容差为±60ppm/℃，即－330±60ppm/℃
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陶瓷电容器的温度特性
应用陶瓷电容器首先要注意的就是其温度 特性； 不同材料的陶瓷介质，其温度特性有极大 的差异。
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第一类陶瓷介质电容器的温度性质
根据美国标准EIA-198-D，在用字母或数字表示陶瓷电容器的温 度性质有三部分：第一部分为（例如字母C）温度系数α的有效 数字；第二位部分有效数字的倍乘（如0即为100）；第三部分 为随温度变化的容差（以ppm/℃表示）。这三部分的字母与数 字所表达的意义如表。
温度系数α的有效数字
倍乘
C=0.0
S=3.3
0=-1
5=+1
M=1.0
T=4.7
1=-10
6=+10
随温度变化的容差 （ppm/℃）
G=±30 L=±500
H=±60
M=±100 0
P=1.6
U=7.5 2=-100 7=+100 J=±120 N=±2500
R=2.2
3=-1000 8=+1000 K=±250 G=±30