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陶瓷芯片电容
介绍
陶瓷芯片包括制定陶瓷
已被加工成薄的介电材料
层,穿插交替的金属电极
暴露在叠层结构的相对边缘。
整个结构,然后在高温下烧结
生产的单片模块,它提供高电容
在一个小的物理体积tance值。烧成后,连续的
导电的端子被施加到的相对端
芯片,使与暴露的电极接触。
标准终止端使用镍阻挡层和
锡overplate提供优良的可焊性的
客户。
KEMET多层陶瓷片式电容器
在专为芯片capa-设计工厂生产
citor制造。该工艺具有高度
机械化以及通过原始精确控制的
材料和工艺条件。制造业是
通过广泛的技术,工程为辅
和质量保证计划。
KEMET陶瓷贴片电容提供了
5最流行的温度特性。这些
由电子电子实业协会指定
(EIA)的超稳定C0G (也称NP0 ,
军用版BP ) ,稳定的X7R (军事BX或
BR),所述稳定的X5R ,和通用Z5U和
Y5V 。大范围大小可供选择。 KEMET多
多层陶瓷片式电容器可在KEMET的
磁带和卷轴包装,具有自动兼容
贴装设备。大容量纸盒包装也
可用( 0805,0603和0402只),为那些取
放机需要使用它。
表1 - EIA温度特性
代码为I类电介质
显著图
温度
系数
PPM元
摄氏度
0.0
0.3
0.9
1.0
1.5
符号
C
B
A
M
P
乘数的应用
温度
系数
PLIER
-1
-10
-100
-1000
-10000
符号
0
1
2
3
4
宽容
温度
系数
PPM元
摄氏度
±
30
±
60
±
120
±
250
±
500
符号
G
H
J
K
L
KEMET供应C0G特性。
对于II类和III类电介质(包括X7R ,
X5R , Z5U & Y5V ) ,第一符号表示
在工作温度范围的下限,则
第二指示操作的上限
温度范围,并且第三指示
允许通过的最大电容变化
工作温度范围。 EIA类型名称
适用于II级化码和三电介质是
如表2所示。
表2 - EIA温度特性代码
II类& III电介质
低温
等级
摄氏
+10C
-30C
-55C
符号
Z
Y
X
高温
等级
摄氏
+45C
+65C
+85C
+105C
+125C
+150C
+200C
符号
2
4
5
6
7
8
9
最大电容
百分
±
1.0%
±
1.5%
±
2.2%
±
3.3%
±
4.7%
±
7.5%
±
10.0%
±
15.0%
±
22.0%
+ 22/-33%
+22/-56%
+22/-82%
符号
A
B
C
D
E
F
P
R
S
T
U
V
EIA
II
II
II
II
II
II
II
II
III
III
III
III
KEMET供应X7R , X5R , Z5U和Y5V特性。
3.
4.
电气特性
1.
工作电压:
指的是最大连续直流工作
电压在整个工作允许
温度范围。多层的可靠性
陶瓷电容器不是非常敏感
电压和电压的上述简要应用
额定不会导致立即出现故障。不过,
可靠性将通过持续的接触会降低
在电压高于额定。
温度特性:
在环评分类,不同的温度
TURE特性由一个三符号标识
代码;例如: C0G , X7R , X5R , Z5U和Y5V 。
对于I类温度补偿
电介质(包括C0G ) ,第一符号desig-
止数据的温度显著数字
每摄氏度系数(PPM),所述第二
指定乘法器被应用,并且
第三指定每个公差的PPM
摄氏度。 EIA温度特性
对I类电介质代码如表1所示。
电容容差:
见网页上的表
73-76.
电容:
在规定的公差时,每个测量
表3中。
电容的标准单位是法拉。
对于实际的电容,电容通常是
表示在微法( 10
-6
法拉) ,纳法
(10
-9
法拉) ,或皮法(10
-12
法拉) 。标准
测定条件列于表3 -
指定电气限制。
像所有其他的实际电容,多层
陶瓷电容器也有阻力,
电感。对于单一的简化原理图
频率的等效电路示于图1 。
在高频更复杂的模型适用 -
看到KEMET SPICE模型在www.kemet.com的
详细信息。
2.
© KEMET电子公司, P.O.盒5928 ,格林维尔,资深大律师29606 , ( 864 ) 963-6300
67
陶瓷表面贴装
陶瓷芯片电容
图1
IR
6.
阻抗:
由于并联电阻(IR )通常是很
高时,电容器的总阻抗可
近似为:
科幻gure 3
ESL
ESR
C
C =电容
ESL =等效串联电感
ESR =等效串联电阻
IR =绝缘电阻
2
2
Z=
ESR + (X - X)
L C
其中:
Z =总阻抗
5.
耗散因数:
相同的条件下测定
电容。 (见表3)
损耗因子(DF )是在损耗的量度
在交流应用的电容器。它是比
等效串联电阻给电容性电抗
tance ,并且通常用百分比表示。它是归一
光年同时测量电容,并
在相同条件下。下面的向量图
示的DF , ESR和之间的关系
阻抗。损耗因数的倒数是
被称为“Q”或品质因数。为方便起见,该
的“Q”因数通常用于耗散的非常低的值
特别是当在高频测量灰因子
资本投资者入境计划。 DF有时也被称为“损耗角正切”或“ tan-
绅士“ ,如图2中所示。
ESR =等效串联电阻
X =容抗= 1 /( 2
πfC )
C
X =感抗= ( 2
πf)
( ESL )
L
同频的电容器的阻抗的变化
昆西决定了在许多应用的有效性
系统蒸发散。在高频更详细的模型应用 -
看到KEMET SPICE模型这种情况。
7.
图2
ESR
DF (%)=
ESR ×100
Xc
X
c
O
δ
Ζ
1
Xc
=
2 π
fC
绝缘电阻:
测定2分钟后通电,在25℃和
额定电压:按表3的限制。
绝缘电阻是电容器的所述量度
抵抗直流漏电流的流动。它有时是
称为“漏电阻” 。绝缘电阻
tance (IR)是在整个测量的直流电阻
电容器的端子,通过该并行表示
电阻(IR )如图1所示,对于给定的电介质
型,与电容电极面积的增大, result-
荷兰国际集团中的绝缘电阻的降低。
结果,绝缘电阻的限制,通常
指定为“RC” ( IR乘C )产品,在欧姆 - 条款
法拉或兆欧微法拉。绝缘电阻
tance为特定的电容值由下式确定
由电容除以本产品。然而,如
标称电容值变小,则
从RC乘积计算绝缘电阻
达到这都是不切实际的值。因此, IR
规格通常包括最低RC的精良
UCT以及基于所述红外最大极限计算
表3 - 指定电气限制
参数
电容&耗散因数:测得以下
条件:
如果为1kHz和1Vrms电容>1000 pF的 - C0G
如果1MHz至1 VRMS电容
≤1000
pF
X7R / X5R / Y5V - 为1kHz和1Vrms *如果电容
10
µF
X7R / X5R / Y5V - 120Hz的0.5 VRMS如果电容
& GT ;
10
µF
Z5U - 为1kHz和0.5 VRMS
C0G
温度特性
Z5U
X7R/X5R
Y5V
DF限制:
**X5R
<25V
<25V
<564
≥564
50 - 200伏
DF
25伏
5.0%
16伏特
10.0%
6.3 / 10伏
0.10%
0.10%
--------
--------
2.5%
3.5%
3.5%
5.0%
2.5%
5.0%
**
**
4.0%
4.0%
-------
5.0%
7.0%
7.0%
10.0%
介电强度:在2.5倍额定直流电压
绝缘电阻(IR ) :在额定直流电压,取
这两个较小。为了获得IR限制,分MΩ - μF值由
电容,并比较GΩ限制。选择低
的两个限制。
温度:范围,
°C
静电容量变化(无直流电压)
1,000 MΩ –
µF
或100 GΩ
(100,000 MΩ)
-55到+125
0
±
30 PPM /°C的
随后通过红外测试
1,000 MΩ –
µF
或100 GΩ
(100,000 MΩ)
X7R : -55 〜+ 125
±
15%
X5R : -55 〜+ 85
±
15%
100 MΩ –
µF
或10 GΩ
(10,000 MΩ)
+10至+85
+22% -56%
100 MΩ –
µF
或10 G( ≥16伏)
50 MΩ –
µF
或10G (
10v)
(10,000 MΩ)
-30至+85
+22% -82%
*注:在测量一些数值
1
2
伏见X7R表74和75页的具体细节。
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陶瓷芯片电容
从该值。例如,一个典型的IR规格
可能会读“ 1000兆欧微或100
gigohms ,以较少者为准“ 。的直流漏电流
可以通过将所施加的电压由下式计算
的绝缘电阻(欧姆定律) 。
8.
绝缘耐电压:
持续5秒的电流极限值250 %的额定电压的
资讯科技教育50mA的在25 ℃。按表3的限制。
介质耐压( DWV )是高峰DC
电压,该电压的电容器被设计成能承受
不为短时间的损害。所有KEMET
多层陶瓷表面贴装电容将与 -
站在2.5直流试验电压x额定电压为60
秒。
所有的电气特性中KEMET规范限制
istics在标准测量条件示于
表3中的变化,这些特性引起的
变化的条件(温度,电压,频率,
和时间)被覆盖在下面的章节。
老化率:
最大容量%损耗/小时十年
C0G - 0 %
X7R - 2.0 %
X5R - 5.0 %
Z5U - 7.0 %
Y5V - 7.0 %
实际利率可能会更低。为向厂家咨询
详细信息。
II类和III类介质变化的电容
随着时间的推移以及随温度,电压和频
昆西。随时间的变化被称为“老化” 。这是
由该结晶逐渐重新调整引起struc-
陶瓷介电材料的TURE ,因为它是冷却
低于其居里温度,它产生的损失
电容随时间变化。衰老的过程是可以预测的
和如下的对数衰减。
衰老的过程是可逆的。如果电容器是
加热到高于其居里点为一些的温度下
的一段时间内,会发生脱老化和电容器将
重拾电容老化过程中丢失。
去老化的量取决于两个高架
温度和时间,在该温度下的长度。
暴露于150℃下半小时,足以
电容器返回到其初始值。
因为电容的变化迅速地被立即
后ately去老化,电容测量
通常最少延迟24-48小时的DE-后
老化过程,这通常被称为“最后的
热“ 。此外,制造商利用该老化率
设置出厂测试限制将带来电容
在规定的公差在将来的某个时间,给内
允许用户接受和使用。
10.
温度效应:
两个电容和损耗因数都受影响
由温度的变化。的最大电容
随温度的变化是由温度来定义
的特点。
然而,这只是定义了一个“信封”界
通过上部和下部的运行温度和
最小和最大电容值。在这
“信封” ,随温度的变化取决于
于特定的电介质的制剂。
随着温绝缘电阻下降
perature 。典型地,绝缘电阻限制在
最大额定温度为25 ℃的值的10%。
11.
影响电压:
某些高介电常数陶瓷电容
可能显示的变化的电容和耗散的值
与各级应用交流和直流而不能使因素
电压。这种变化是一种自然的特点
陶瓷电容,并且应当由被认为
电路设计。
在一般情况下,陶瓷电容器具有最低的介
TRIC常数( C0G或NP0 )是非常稳定的,
显示在电容和/或耗散很少或没有变化
化因素。另一方面,陶瓷电容
最高介电常数( Z5U & Y5V )可能会显示
显著变化,特别是在静电电容。其他
电介质的制剂,如X7R和X5R将显示
变化小于Y5V ,但超过C0G 。
AC的应用在10至范围内的电压
20交流电压趋于增加两个电容器的值
tance和损耗因数,而较高的交流电压
往往会产生两个下降。
但是,电容的变化与施加
DC是最感兴趣的参数来设计工程
程师。图8示出了静电电容的典型变化
用一些标准的电介质施加直流电压。
如可以看到的,在电容的减小是最大
对于Y5V电介质(该C0G未画出,因为它
不会有可察觉的电容也不耗散
9.
图8 - 电容的典型变化与施加的直流电压
化因素的变化。 )
上的效果更加详细的建模资料
在特定电容器的评分各种电压可以是
通过使用KEMET SPICE模型得到的,可
免费下载在我们的网站( www.kemet.com ) 。
12.
影响频率:
频率会影响电容和损耗
因素。为KEMET多层陶瓷典型曲线
电容器示于图4,图5,图6和图7 。
阻抗随频率的变化是一个
在多层应用的重要考虑因素
陶瓷电容。电容器的总阻抗是
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陶瓷表面贴装
陶瓷芯片电容
容抗的矢量求和,所述
电感性电抗,并且等效串联电阻,如图
图2.随着频率的增加,电容性电抗
tance降低。然而,串联电感( L)的
在图1中产生一些感抗所示
随着频率的增加而增加。在某些频率,所述
阻抗不再是电容性和变
感性。这一点上,在所述V型底
阻抗与频率的关系曲线,是自谐振
楠频率。在自谐振频率,所述
抗为零,阻抗由所述
ESR而已。在高频更详细的模型
申请 - 参见KEMET SPICE模型这种情况。
典型的阻抗与频率的关系曲线
KEMET多层陶瓷电容器示于
图4,图5,图6和7中
.
耗散。与任何实际的设备,多层
陶瓷电容器也具有一种内在的,虽然
当在额定条件下运行的低,故障率低。
主要的故障模式是由短路或低insu-
LATION性,裂缝或导致介
击穿时的缺损部位。 KEMET监控的可靠性
与选定的值周期性抽样方案。
结果可在我们的FIT (在失败时)的报告
商用芯片。
21.
储存和处理:
陶瓷片式电容器应储存于正常
的工作环境。而芯片本身是
在其他环境中相当健壮,可焊性会
通过暴露降解于高温,高
湿度,腐蚀性气体,和长期stor-
年龄。另外,包装材料将被降解
高温 - 滚轴可软化或变形,并且
胶带剥离力可能增加。 KEMET推荐
即最高储存温度不超过40
℃,并且最大存储湿度不超过
相对湿度70% 。另外,温度波动
系统蒸发散应该被最小化,以避免在缩合
的部件,并且气氛应是游离氯
和含硫化合物。优化可焊
能力,芯片的股票应及时使用,最好是
在1.5年收据。
环境和物理
13.
热冲击:
EIA- 198 ,方法202 ,条件B ( 5次
-55°至+ 125 ℃)。
寿命测试:
EIA- 198 ,方法201 1000小时200 %
*
的额定
电压在125℃ 。 (除85℃ Z5U , Y5V
& X5R ) 。
参见表4限额71页。
*注:在额定电压为选定的高电容的X5R值的150%。请联系工厂。
14.
15.
湿度测试:
EIA- 198 ,方法206 , (除了1000小时后, 85°C ,
85 % RH ,额定电压) 。
参见表4限额71页。
防潮性:
EIA- 198 ,方法204 ,条件B ( 20个周期
50伏的应用。
参见表4限额71页。
可焊性:
EIA- 198 ,方法301 ( 245℃ , 5秒, SN62焊料)
95%的焊点光滑的终端。参见第14页
推荐的配置文件。
耐焊接热:
EIA- 198 ,方法302 ,条件B ( 260℃ , 10节
哔声)无浸出镍屏障。
终端强度:
EIA- 198 ,方法303 ,条件D 。
误用
22.
陶瓷电容器,就像任何其他的电容器,可如果失败
他们被误用。有些误用包括
机械损伤,例如冲击或过度flex-
荷兰国际集团的电路板。其他还有严重的安装
或返修周期也可能会引入热冲击。
还有一些人,包括暴露于过高的电压,电流
租或温度。如果电容器的电介质层
器是由不当损坏,电路可能会失败。
该电路的电能量可以被释放为
热,这可能会损坏电路板和其他
组件。
16.
17.
18.
附加信息
23.
详细的应用信息可以在KEMET发现
工程通报。
F-2100
F-2102
F-2105
F-2103
F-2110
F-2111
表面贴装,贴装焊盘
尺寸及注意事项
回流焊接工艺
波峰焊工艺
表面贴装修复
电容监控而Flex的测试
陶瓷贴片电容“的Flex裂缝” -
了解和解决方案
19.
可靠性
20.
一个精心构造的多层陶瓷电容器芯片
极其可靠,并且对于所有的实际目的,不具有
当最大内使用耗损机构
电压和温度额定值。最失败的发生
的机械或热损伤过程的结果
安装在电路板上,或在随后的测试。
电容器故障也可以通过持续的感应
操作在电压超出额定直流电压,
电压尖峰或瞬态超出介质的
电压能力,在温度持续运行
超过最大额定温度时,内部
缺陷,或过度的温度上升,由于电力
对于高频应用, KEMET分析
拥有最贴片电容SPICE模型。车型
可从KEMET公司的网站上下载
www.kemet.com 。
70
附加信息也可以 - 请参阅
您KEMET代表了解详情,或发表您的
问题来KEMET公司的网页在网络上
http://www.kemet.com 。
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陶瓷芯片电容
表4 - 环境限制
盖移位( %或PF ,
以较高者为准)
IR
DF ( % )
邮人寿/
( GΩ或
ΩF)
邮人寿/
最初取坎/湿度
坎/湿度
DF ( % )
阻力
阻力
IR( GΩ或
ΩF)
以较低者为准
邮人寿/
坎/湿度
阻力
额定直流
电压
C0G
X7R
X5R
200
100
50
25
16
200
100
50
25
16
6.3/10
50V的所有值上限
25V的所有值上限
_
<25<564限值
>564限值
Z5U
Y5V
100
50
25
100
50
25
16
6.3/10
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
2.5
2.5
2.5
3.5
3.5
5.0
2.5
5.0
5.0
10.0
4.0
4.0
4.0
5.0
5.0
7.0
7.0
10.0
100/1000
100/1000
100/1000
100/1000
100/1000
100/1000
100/1000
100/1000
100/1000
100/1000
100/1000
100/1000
100/1000
100/1000
100/1000
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100
10/50
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
3.0
3.0
3.0
5.0
5.0
7.5
3.0
7.5
7.5
12.0
5.0
5.0
7.5
7.5
7.5
10.0
10.0
15.0
0.3%或
±
0.25 pF的
0.3%或
±
0.25 pF的
0.3%或
±
0.25 pF的
0.3%或
±
0.25 pF的
0.3%或
±
0.25 pF的
±
20%
±
20%
±
20%
±
20%
±
20%
±
20%
±
20%
±
20%
±
20%
±
20%
±
30%
±
30%
±
30%
±
30%
±
30%
±
30%
±
30%
±
30%
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100
10/100
1/10
1/10
1/10
1/10
1/10
1/10
1/10
1/5
* 200伏范围目前尚未包括在EIA- 198 。
性能曲线
影响频率的
(见SPICE模型的具体评级。 )
阻抗(欧姆)
100,000
10,000
1,000
100
10
1
0.1
0.01
0.001
0.1
0.3
1
3
2225
103
1206
102
0603
101
0805
101
阻抗(欧姆)
1,000
100
10
1
0805
103
0805
104
0603
103
1206
103
0.1
1206
104
10
30
频率(MHz)
100
300
1,000
0.01
0.1
0.3
1
3
30
10
频率(MHz)
100
300
1,000
图4.阻抗与频率C0G电介质
阻抗(欧姆)
30
10
3
图5
阻抗与频率X7R电介质
阻抗(欧姆)
10
1
0.1
1
0.3
0.1
0.03
0.1
0.3
1
3
1206
105
Y5V
0805
104
Y5V
0603
104
Y5V
1206
104
Z5U
0.01
0.001
0.1
1
10
频率(MHz)
AC
AC
100
AC
AC
1000
10
30
频率(MHz)
100
300
1,000
图6.阻抗与频率Z5U / Y5V介电
C0603C105K8P
C0805C106K9P
C1206C105K8P
C1206C106K8P
图7 。
阻抗与频率X5R电介质
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