貼片電容材質(zhì)分析

貼片電容的材質(zhì)規(guī)格 

貼片電容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的材質(zhì)規(guī)格，不同的規(guī)格有不同的用途。下面我們僅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V來(lái)介紹一下它們的性能和應(yīng)用以及采購(gòu)中應(yīng)注意的訂貨事項(xiàng)以引起大家的注意。不同的公司對(duì)于上述不同性能的電容器可能有不同的命名方法，這里我們引用的是敝司三巨電子公司的命名方法，其他公司的產(chǎn)品請(qǐng)參照該公司的產(chǎn)品手冊(cè)。 

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。 

一 NPO電容器 

NPO是一種 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 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。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。 

二 X7R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。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。 

三 Z5U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 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 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。 

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  大 4% 

四 Y5V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  大 5% 

電容的主要特性參數(shù)： 

（1） 容量與誤差：實(shí)際電容量和標(biāo)稱電容量允許的 大偏差范圍。一般使用的容量誤差有：J級(jí)±5%，K級(jí)±10%，M級(jí)±20%。 
精密電容器的允許誤差較小，而電解電容器的誤差較大，它們采用不同的誤差等級(jí)。 
常用的電容器其精度等級(jí)和電阻器的表示方法相同。用字母表示：D級(jí)—±0.5%；F級(jí)—±1%；G級(jí)—±2%；J級(jí)—±5%；K級(jí)—±10%；M級(jí)—±20%。 

（2） 額定工作電壓：電容器在電路中能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠工作，所承受的 大直流電壓，又稱耐壓。對(duì)于結(jié)構(gòu)、介質(zhì)、容量相同的器件，耐壓越高，體積越大。 

（3） 溫度系數(shù)：在一定溫度范圍內(nèi)，溫度每變化1℃，電容量的相對(duì)變化值。溫度系數(shù)越小越好。 

（4） 絕緣電阻：用來(lái)表明漏電大小的。一般小容量的電容，絕緣電阻很大，在幾百兆歐姆或幾千兆歐姆。電解電容的絕緣電阻一般較小。相對(duì)而言，絕緣電阻越大越好，漏電也小。 

（5） 損耗：在電場(chǎng)的作用下，電容器在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)熱而消耗的能量。這些損耗主要來(lái)自介質(zhì)損耗和金屬損耗。通常用損耗角正切值來(lái)表示。 

（6） 頻率特性：電容器的電參數(shù)隨電場(chǎng)頻率而變化的性質(zhì)。在高頻條件下工作的電容器，由于介電常數(shù)在高頻時(shí)比低頻時(shí)小，電容量也相應(yīng)減小。損耗也隨頻率的升高而增加。另外，在高頻工作時(shí)，電容器的分布參數(shù)，如極片電阻、引線和極片間的電阻、極片的自身電感、引線電感等，都會(huì)影響電容器的性能。所有這些，使得電容器的使用頻率受到限制。 

不同品種的電容器， 高使用頻率不同。小型云母電容器在250MHZ以內(nèi)；圓片型瓷介電容器為300MHZ；圓管型瓷介電容器為200MHZ；圓盤(pán)型瓷介可達(dá)3000MHZ；小型紙介電容器為80MHZ；中型紙介電容器只有8MHZ。 

測(cè)評(píng)貼片電容性能，從三個(gè)方面進(jìn)行，首先是貼片電容的四個(gè)常規(guī)電性能，即容量Cap. 損耗DF，絕緣電阻IR和耐電壓DBV，一般地，X7R產(chǎn)品的損耗值DF<=2.5%，越小越好，IR*Cap>500歐*法，BDV>2.5Ur.其次是貼片電容的加速壽命性能，在125deg.c環(huán)境溫度和2.5Ur直流負(fù)載條件下，芯片應(yīng)能耐100小時(shí)不擊穿，質(zhì)量好的可耐1000小時(shí)不擊穿。再次就是產(chǎn)品的耐熱沖擊性能，將電容浸入300deg.c錫爐10秒，多做幾粒，顯微鏡下觀察是否有表面裂紋，然后可測(cè)試容量損耗并與熱沖擊前對(duì)比判別芯片是否內(nèi)部裂紋。 貼片電容在電路上出現(xiàn)問(wèn)題，有可能是貼片電容本身質(zhì)量不良，亦有可能是設(shè)計(jì)時(shí)選取規(guī)格欠佳或是在表面貼裝機(jī)械力熱沖擊等對(duì)貼片電容造成一定的損傷等因素造成。 

一般的陶瓷貼片電容的材質(zhì)都是一樣的。