貼片電容材質(zhì)NP0、X7R、Y5V、Z5U圖解及分析
貼片電容材質(zhì)NP0、X7R、Y5V、Z5U圖解及分析
區(qū)別:NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要區(qū)別是它們的填充介質(zhì)不同。在相同的體積下由于填充介質(zhì)不同所組成的電容器的容量就不同,隨之帶來(lái)的電容器的介質(zhì)損耗、容量穩(wěn)定性等也就不同。所以在使用電容器時(shí)應(yīng)根據(jù)電容器在電路中作用不同來(lái)選用不同的電容器。
NPO電容器
例如 :C0G = NP0,.TC.= 0′(-1)±30 ppm
C: 0 N : 正(Negative)
0: -1 P : 負(fù)(Positive)
G: ±30 ppm 0 : ±0
曲線圖:
NPO是一種最常用的具有溫度補(bǔ)償特性的單片陶瓷電容器。它的填充介質(zhì)是由銣、釤和一些其它稀有氧化物組成的。
NPO電容器是電容量和介質(zhì)損耗最穩(wěn)定的電容器之一。在溫度從-55℃到 125℃時(shí)容量變化為0±30ppm/℃,電容量隨頻率的變化小于±0.3ΔC。NPO電容的漂移或滯后小于±0.05%,相對(duì)大于±2%的薄膜電容來(lái)說(shuō)是可以忽略不計(jì)的。其典型的容量相對(duì)使用壽命的變化小于±0.1%。NPO電容器隨封裝形式不同其電容量和介質(zhì)損耗隨頻率變化的特性也不同,大封裝尺寸的要比小封裝尺寸的頻率特性好。下表給出了NPO電容器可選取的容量范圍。
封 裝 DC=50V DC=100V
0805 0.5---1000pF 0.5---820pF
1206 0.5---1200pF 0.5---1800pF
1210 560---5600pF 560---2700pF
2225 1000pF---0.033μF 1000pF---0.018μF
NPO電容器適合用于振蕩器、諧振器的槽路電容,以及高頻電路中的耦合電容。
X7R、Z5U和Y5V電容器
X7R材質(zhì)電容器
X7R電容器被稱為溫度穩(wěn)定型的陶瓷電容器。當(dāng)溫度在-55℃到+125℃時(shí)其容量變化為15%,需要注意的是此時(shí)電容器容量變化是非線性的。
X7R電容器的容量在不同的電壓和頻率條件下是不同的,它也隨時(shí)間的變化而變化,大約每10年變化1%ΔC,表現(xiàn)為10年變化了約5%。
X7R電容器主要應(yīng)用于要求不高的工業(yè)應(yīng)用,而且當(dāng)電壓變化時(shí)其容量變化是可以接受的條件下。
下表給出了X7R電容器可選取的容量范圍。
封 裝 DC=50V DC=100V
0805 330pF---0.056μF 330pF---0.012μF
1206 1000pF---0.15μF 1000pF---0.047μF
1210 1000pF---0.22μF 1000pF---0.1μF
2225 0.01μF---1μF 0.01μF---0.56μF
它的主要特點(diǎn)是在相同的體積下電容量可以做的比較大。
Z5U材質(zhì)電容器
Z5U電容器稱為”通用”陶瓷單片電容器。這里首先需要考慮的是使用溫度范圍,對(duì)于Z5U電容器主要的是它的小尺寸和低成本。對(duì)于上述三種陶瓷單片電容起來(lái)說(shuō)在相同的體積下Z5U電容器有最大的電容量。但它的電容量受環(huán)境和工作條件影響較大,它的老化率最大可達(dá)每10年下降5%。
盡管它的容量不穩(wěn)定,由于它具有小體積、等效串聯(lián)電感(ESL)和等效串聯(lián)電阻(ESR)低、良好的頻率響應(yīng),使其具有廣泛的應(yīng)用范圍。尤其是在退耦電路的應(yīng)用中。
下表給出了Z5U電容器的取值范圍。
封 裝 DC=25V DC=50V
0805 0.01μF---0.12μF 0.01μF---0.1μF
1206 0.01μF---0.33μF 0.01μF---0.27μF
1210 0.01μF---0.68μF 0.01μF---0.47μF
2225 0.01μF---1μF 0.01μF---1μF
Z5U電容器的其他技術(shù)指標(biāo)如下:
工作溫度范圍 +10℃ --- +85℃
溫度特性 +22% ---- -56%
介質(zhì)損耗 最大 4%
Y5V材質(zhì)電容器
Y5V電容器是一種有一定溫度限制的通用電容器,在-30℃到85℃范圍內(nèi)其容量變化可達(dá)+22%到-82%。 Y5V的高介電常數(shù)允許在較小的物理尺寸下制造出高達(dá)4.7μF電容器。
Y5V電容器的取值范圍如下表所示
封 裝 DC=25V DC=50V
0805 0.01μF---0.39μF 0.01μF---0.1μF
1206 0.01μF---1μF 0.01μF---0.33μF
1210 0.1μF---1.5μF 0.01μF---0.47μF
2225 0.68μF---2.2μF 0.68μF---1.5μF
Y5V電容器的其他技術(shù)指標(biāo)如下:
工作溫度范圍 -30℃ --- +85℃
溫度特性 +22% ---- -82%
介質(zhì)損耗 最大 5%
NPO電氣性能穩(wěn)定,基本上不隨溫度、時(shí)間、電壓的改變而改變,適用于對(duì)穩(wěn)定性、
可靠性要求較嚴(yán)格的場(chǎng)合,由于電氣性能穩(wěn)定,可很好的工作在高頻、特高頻、甚高頻頻段;X7R電氣性能較穩(wěn)定,隨溫度、時(shí)間、電壓的變化,其特性變化并不明顯,適用于要求較高的耦合、旁路、濾波電路及10兆周以下的中頻場(chǎng)合;Y5V具有很高的介電系數(shù),常用于生產(chǎn)小體積,大容量的電容器,其容量隨溫度改變比較明顯,但成本較低,仍廣泛用于對(duì)容量,損耗要求不高的耦合、濾波、旁路等電路場(chǎng)合.
內(nèi)電極:它與陶瓷介質(zhì)交替疊層,提供電極板正對(duì)面積;
PME-Ag/Pd :主要在X7R和Y5V中高壓MLCC產(chǎn)品系列中,材料成本高。
BME-Ni:目前大部分產(chǎn)品均為Ni內(nèi)電極,材料成本低,但需要還原氣氛燒結(jié)。
端電極:
基 層:銅金屬電極或銀金屬電極,與內(nèi)電極相連接,引出容量。
阻擋層:鎳鍍層,熱阻擋作用,可焊的鎳阻擋層能避免焊接時(shí)Sn層熔落。
焊接層:Sn鍍層,提供焊接金屬層。
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