陶瓷电容器
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陶瓷电容和高分子固态电容
陶瓷电容和高分子固态电容两者之间存在一定的区别。
具体分析如下:
陶瓷电容:陶瓷电容器通常采用陶瓷材料作为电介质,具有较好的温度特性和稳定性。
陶瓷电容器不受使用环境的温度和湿度影响,在高低温稳定性方面表现良好。
它们通常用于需要稳定性能和可靠性的应用中,如滤波、去耦和能量存储等。
陶瓷电容器的尺寸可以做得很小,适合表面贴装技术(SMT),在便携设备和高密度印刷电路板中广泛使用。
高分子固态电容:高分子固态电容也称为导电聚合物电容,采用高分子材料作为电介质。
与传统的电解电容相比,高分子固态电容在高温下的稳定性更高,几乎不可能出现爆浆现象。
此外,高分子固态电容在等效串联电阻(ESR)上的表现更优异,特别是在高频运作时,具有更低的阻抗和热输出特性。
陶瓷电容因其良好的温度特性和稳定性而被广泛应用于各种电子设备中,而高分子固态电容则因其优异的高频性能和稳定性在电源和信号处理电路中得到青睐。
陶瓷电容工作原理
陶瓷电容是一种常见的电子元器件,用于存储和放电电荷。
它由陶瓷介质和两个电极组成,其中一个电极是正极,另一个是负极。
陶瓷电容的工作原理是基于电场的原理。
当陶瓷电容器处于断电状态时,两个电极之间没有电流流动,且电荷不会发生改变。
但是,当电压施加到电容器上时,会在陶瓷介质中形成一个电场。
电场的强度与电压成正比。
在施加电压之后,陶瓷电容器会开始吸收电荷,并在电场的作用下将电荷存储在陶瓷介质中。
这个存储的电荷量与施加的电压成正比。
当移除电压源后,陶瓷电容器会保持存储的电荷,直到需要时才释放。
当需要释放电荷时,将电容器连接到一个负载电阻上。
电荷会通过负载电阻流动,陶瓷电容器会逐渐失去存储的电荷,直到达到零电荷状态。
陶瓷电容器的容量大小取决于陶瓷介质的特性以及电极的尺寸和形状。
通常,较大的电容器能够存储更多的电荷。
另外,陶瓷电容器具有快速响应和稳定性的特点,因此被广泛应用于电子电路中的滤波、耦合和去耦等功能。
总之,陶瓷电容器是一种基于电场原理工作的电子元器件,能够存储和释放电荷。
它通过陶瓷介质和两个电极实现电场的形成和电荷的存储,具有快速响应和稳定性的特点。
陶瓷电容分级:NPO(COG)X7R X5R Y5V Z5U这个是按美国电工协会(EIA)标准,不同介质材料的MLCC按温度稳定性分成三类:超稳定级(工类)的介质材料为COG或NPO;稳定级(II类)的介质材料为X7R;能用级(Ⅲ)的介质材料Y5V。
X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。
当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。
X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的,它也随时间的变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%。
X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。
它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。
COG,X7R,X5R,Y5V均是电容的材质,几种材料的温度系数和工作范围是依次递减的,不同材质的频率特性也是不同的。
NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。
在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。
所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。
一NPO电容器NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。
它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。
NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。
在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。
NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%,NPO(COG) 多层片式陶瓷电容器,它只是一种电容COG(Chip On Glass)即芯片被直接邦定在玻璃上。
这种安装方式可以大大减小LCD模块的体积,且易于大批量生产,适用于消费类电子产品的LCD,如:手机,PDA等便携式产品,这种安装方式,在IC生产商的推动下,将会是今后IC与LCD的主要连接方式。
104陶瓷电容是电子电路中常见的一种电容器,其全称为104兆皮法(104 pF)陶瓷电容器。
在此,我们将详细介绍104陶瓷电容的特性、参数以及应用。
一、特性参数1. 容量与误差:104陶瓷电容的实际电容量为100000皮法(pF),即0.1微法(μF)。
其容量误差通常为J级5%,K级10%,M级20%。
这意味着在实际使用过程中,104陶瓷电容的容量可能会在一定范围内波动。
2. 额定工作电压:104陶瓷电容在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压称为耐压。
对于结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大。
3. 温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1°C,电容量的相对变化值。
104陶瓷电容的温度系数越小越好,这有助于保持电容的稳定性。
4. 绝缘电阻:绝缘电阻用来表明漏电大小。
一般而言,小容量的电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆。
而电解电容的绝缘电阻一般较小。
相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小。
二、应用104陶瓷电容广泛应用于各种电子电路中,如滤波、耦合、振荡、延时等。
其优点包括高频性能好、电容稳定性好、工作温度范围广等。
然而,钽电容的价格较高,容易出现烧毁现象,因此在一些应用场合,104陶瓷电容可以替代钽电容。
三、测试要测试104陶瓷电容的耐压值,可以使用绝缘电阻表与直流电压表配合的方法进行测量。
具体操作如下:将直流电压表和被测电容器并联到绝缘电阻表的两个端钮上,接好后缓慢加速摇动绝缘电阻表手柄,察看电压表指示值,如指针不再上升或上升又降低,此时测出的即是该电容器的最高耐压值,也是它的临界击空值。
陶瓷电容器用途陶瓷电容器是一种广泛使用的电子元件,它具有容量小、失谐小、负载稳定性好、耐高温、耐震动、寿命长等优点。
因此,它被广泛应用于电子产品中,如计算机、手机、平板电视、电子游戏机、家用电器等等。
以下是陶瓷电容器的用途介绍。
1. 电源滤波在电子设备中,电源滤波是一项重要的任务,它可以去除电源中的高频噪音,确保电路工作的稳定性和可靠性。
陶瓷电容器可以作为电源滤波电容器,减小电源输出的噪声和纹波电压,提高设备的稳定性和运行效率。
2. 振荡电路振荡电路是将电能转换为振荡信号的电路,其应用广泛,例如电子时钟、无线电收发信机等。
陶瓷电容器常被用作振荡电路中的谐振电容器或补偿电容器,它可以帮助调整电路的共振频率、阻尼系数和相位差,以确保振荡电路的可靠性和稳定性。
3. 耦合电容器在两个电路之间传输信号时,需要使用耦合电容器。
陶瓷电容器在耦合电容器中应用广泛,它可以充当电路之间的介质,有效传递信号,提高电路的灵敏度和增益。
4. 调节电容器在需要调节电路特定电容时,可以使用可调电容器进行调节,其中陶瓷电容器是最常见的可调电容器之一。
通过调整陶瓷电容器的容量值,可以改变电路的带宽、中心频率和通带等参数,对于要求高精度和稳定性的应用场合,可选择具有特殊结构和材料的陶瓷电容器。
5. 脉冲电路脉冲电路是电子器件中应用广泛的电路之一,例如触发器、计数器、时序电路等。
陶瓷电容器在这些电路中起着重要的角色,它可以充当脉冲信号的触发器或耦合电容器,实现脉冲信号的精确控制和传输。
6. 传感器电路传感器电路用于将环境参数转换为电信号,例如光、温度、湿度等。
在传感器电路中,陶瓷电容器可以作为传感器的信号处理部分,通过计算电容差异来测量环境参数,帮助实现各种传感器的功能。
总的来说,陶瓷电容器是电子领域中不可替代的元件之一,它的应用广泛,从通用电路到高精密电路,都可以看到它的身影。
随着技术的不断更新,陶瓷电容器将继续在电子行业中发挥重要的作用。
MLCC—搜狗百科 MLCC是⽚式多层陶瓷电容器英⽂缩写.(Multi-layer ceramic capacitors)⼀、瓷介的分类 陶瓷电容⼀般是以其温度系数作为主要分类。
Class I - ⼀类陶瓷(超稳定)EIA称之为COG 或NPO。
⼯作温度范围 -55℃~+125℃,容量变化不超过±30ppm/℃。
电容温度变化时,容值很稳定,被称作具有温度补偿功能,适⽤于要求容值在温度变化范围内稳定和⾼Q值的线路以及各种谐振线路。
Class II/III - ⼆/三类陶瓷(稳定)EIA标称的X7R表⽰温度下限为-55℃;上限温度为+125℃的⼯作温度范围内,容量最⼤的变化为 ±15%,Z5U、Y5V分别表⽰⼯作温度10~+85℃和-30~+85℃;容量最⼤变化为+22~-56%和30~82%,同属于⼆类陶瓷。
优点是体积利⽤率⾼,即在外型尺⼨相同时能提供更⾼的容值,适⽤于⾼容值和稳定性能要求不太⾼的线路。
⼆、瓷介代号陶瓷介质的代号是按其陶瓷材料的温度特性来命名的。
⽬前国际上通⽤美国EIA标准的叫法,⽤字母来表⽰。
常⽤的⼏种陶瓷材料的含义如下:Y5V:温度特性Y代表-25℃; 5代表+85℃;温度系数V代表-80%~+30%Z5U:温度特性Z代表+10℃; 5代表+85℃;温度系数U代表-56%~+22%X7R:温度特性X代表-55℃; 7代表+125℃温度系数R代表 ± 15%NP0:温度系数是30ppm/℃(-55℃~+125℃)三、⼀般电性能1、介电常数不同介质的类别有不同的表现效果。
环境因素,包括温度、电压、频率和时间(⽼化),对不同介质的电容有不同的影响。
介质常数(K值)越⾼,稳定性能、可靠性能和耐⽤性能便越差。
现代多层陶瓷电容器介质最常⽤有以下三类。
· COG或NPO(超稳定) K值10~100· X7R(稳定)K值2000~4000· Y5V或Z5U(⼀般⽤途)K值5000~250002、绝缘电阻(IR)即介质直流电阻,通常测量⽅法是以额定电压将电容充电⼀分钟,电容充电以后测量其漏电电流。
i类陶瓷电容
I类陶瓷电容,也被称为高频陶瓷电容器,是一种采用非铁电(顺电)配方的电容器,主要成分为TiO2(介电常数小于150),因此具有非常稳定的性能。
此外,通过添加少量的其他(铁电体)氧化物,如CaTiO3或SrTiO3,可以形成“扩展型”的温度补偿陶瓷,显示出近似线性的温度系数,同时介电常数也可以增加到500。
这两种介质具有低损耗、高绝缘电阻和良好的温度特性。
I类陶瓷电容器的特性包括:
1. 线性温度系数:其电容随温度线性变化。
2. 无电压依赖性:其电容量不依赖于所施加的电压。
3. 无老化:由于制造过程中使用的材料是顺电位材料,因此不会经历严重的老化过程。
由于这些特性,I类陶瓷电容器特别适用于振荡器、谐振回路、高频电路中的耦合电容和其他小损耗和稳定电容量的电路中,或用于温度补偿。
然而,需要注意的是,I类陶瓷电容的容量一般较小。
在封装形式上,I类陶瓷电容可以按照插件和贴片式进行分类。
而在介质材料上,NPO、SL0、COG等通常被认为是I类瓷介电容。
这
些电容器具有极高的容量稳定性,其值基本不随温度、电压、时间的变化而变化。
总的来说,I类陶瓷电容器是一种性能稳定、适用于特定电路应用的电容器。
mlcc 陶瓷电容MLCC陶瓷电容是一种常见的电子元器件,广泛应用于电子设备中。
本文将从MLCC陶瓷电容的概述、特点、应用领域和未来发展等方面进行介绍。
一、概述MLCC陶瓷电容(Multilayer Ceramic Capacitor)是一种以陶瓷为介质的电容器。
它由多层金属电极和陶瓷层交替堆叠组成,外部封装常用的材料有瓷、塑料等。
MLCC陶瓷电容的制造工艺相对简单,成本较低,因此被广泛应用于各种电子设备中。
二、特点1. 小型化:MLCC陶瓷电容的体积小,重量轻,可以满足电子设备对体积要求的需求。
2. 高可靠性:由于采用陶瓷材料,MLCC陶瓷电容具有较高的耐压能力和抗震性能,能够在各种恶劣环境下稳定工作。
3. 容量大:MLCC陶瓷电容的层间绝缘性能好,可以实现较大的电容量。
4. 高频性能好:MLCC陶瓷电容具有快速充放电能力,适用于高频电路的需求。
5. 低损耗:MLCC陶瓷电容的介质损耗小,能够提供较好的信号传输效果。
三、应用领域1. 通信设备:MLCC陶瓷电容广泛应用于移动通信设备、卫星通信设备等,用于滤波、耦合、终端匹配等功能。
2. 汽车电子:MLCC陶瓷电容可以用于汽车电子系统中的脉冲抑制、滤波、稳压等功能,提高汽车电子系统的可靠性。
3. 家电产品:MLCC陶瓷电容被应用于电视、空调、冰箱等家电产品中,用于降噪、滤波、稳压等功能。
4. 工业控制:MLCC陶瓷电容可以应用于各种工业控制设备中,如PLC、变频器、电机驱动器等,用于电源滤波、稳压等功能。
四、未来发展随着电子设备的不断发展和进步,对MLCC陶瓷电容的要求也越来越高。
未来的发展方向主要包括以下几个方面:1. 小型化:随着电子设备的微型化趋势,MLCC陶瓷电容将继续朝着体积更小、重量更轻的方向发展。
2. 高频性能:随着无线通信技术的快速发展,对高频性能要求越来越高,MLCC陶瓷电容需要进一步提高其工作频率范围和快速充放电能力。
3. 高温环境适应性:随着电子设备在高温环境下的应用增多,MLCC 陶瓷电容需要具备更好的高温稳定性和耐热性能。
陶瓷电容、钽电容和电解电容都是电子电路中常用的三种类型的电容器,它们在电路中的应用和性质有所不同:
陶瓷电容(Ceramic Capacitor):
材料:通常由陶瓷材料制成,如氧化铝或钛酸钡。
特性:陶瓷电容具有高频响应能力,适用于高频电路,具有良好的温度稳定性和长寿命。
应用:常用于耦合、滤波、维持电容、定时和调谐电路等。
钽电容(Tantalum Capacitor):
材料:由钽金属制成的氧化物。
特性:钽电容具有较高的电容密度,较低的ESR(等效串联电阻),适用于高性能电路。
它们也比陶瓷电容更稳定。
应用:常用于稳压电路、功率供应、射频电路和移动设备中,尤其是需要高性能的应用。
电解电容(Electrolytic Capacitor):
材料:包括铝电解电容和钽电解电容。
电解电容使用电解质来增加电容值。
特性:电解电容具有较高的电容密度,但ESR较高,适用于低频和电源滤波应用。
铝电解电容和钽电解电容在性能和应用上有所不同。
应用:铝电解电容常用于电源滤波和电机启动电路中,而钽电解电容常用于射频和高性能电路中。
选择电容类型取决于具体的应用要求,包括电容值、工作频率、ESR、工作温度范围和可用的预算。
不同类型的电容器在电路设计中有其独特的优势和限制,因此工程师需要根据具体情况进行选择。
陶瓷电容
陶瓷电容是一种广泛用于电子电路中的电子元件,用于存储电荷并在电路中传递信号。
它是由绝缘材料(通常是陶瓷)制成的,具有两个导电层,被称为电极,沿着电容器的两侧。
这两个电极之间的绝缘材料就是电容器的介电体。
陶瓷电容的一些常见特点包括:
小型化:(陶瓷电容器通常非常小巧,适合在有限的空间内使用。
稳定性:(陶瓷电容的电容值相对稳定,不容易受到温度和时间的影响。
低成本:(与一些其他类型的电容器相比,陶瓷电容的制造成本较低。
快速响应:(由于其结构,陶瓷电容可以快速响应变化的电压。
然而,陶瓷电容器也有一些限制,例如温度系数较大,容易受到温度变化的影响,并且在某些高频应用中,可能会出现电容值的不稳定性。
在一些特殊应用中,可能会选择其他类型的电容器,例如铝电解电容或钽电容。
陶瓷电容的ESR 等效串联电阻)通常取决于电容器的类型、尺寸、电容值和工作频率等因素。
ESR是电容器内部电阻的一种表示,它在交流电路中具有重要作用。
在一些特
定应用中,低ESR的电容器可能更为理想,因为它们能够更有效地过滤高频噪声。
一般而言,陶瓷电容的ESR较低,特别是多层陶瓷电容 MLCC)。
这些电容器通常用于高频应用,例如电源滤波和射频电路。
然而,不同的陶瓷电容型号和制造商可能有不同的ESR值,因此最好参考具体的规格书或制造商提供的数据表。
无感电容陶瓷电容如下:
无感电容和陶瓷电容是电子电路中常用的两种不同类型的电容器,它们在结构和用途上有所区别。
具体分析如下:
1、无感电容:无感电容通常指的是那些在特定频率下表现出极低电感的电容器。
这类电容器的特点是具有较小的电感值,因此在高频应用中不会产生太大的电感效应,从而避免了由于电感引起的电压尖峰和振铃现象。
无感电容常用于高频电路和开关电源中,以减少电磁干扰和提高电路的稳定性。
2、陶瓷电容:陶瓷电容是以陶瓷材料作为电介质的电容器。
陶瓷电容器因其体积小、稳定性好、耐高温、成本低廉等优点,在电子工业中得到了广泛应用。
它们通常用于去耦、滤波、振荡电路等多种电子电路中。
陶瓷电容器有多种类型,包括半导体陶瓷电容器、高压陶瓷电容器和多层陶瓷电容器等。
总的来说,无感电容主要强调的是其在高频应用中低电感的特性,而陶瓷电容则侧重于其稳定的电气性能和广泛的应用范围。
在选择电容器时,需要根据具体的电路要求和应用场景来确定使用哪种类型的电容器。
陶瓷电容短路的原因陶瓷电容短路是指在使用过程中,陶瓷电容器内部发生电流突然增大,导致电容器失去正常功能的情况。
那么,究竟是什么原因导致了陶瓷电容短路呢?陶瓷电容短路的原因之一是电压过高。
陶瓷电容器在工作时,会承受一定的电压,但如果超过了其额定电压范围,就会出现短路现象。
这是因为当电压过高时,电容器内部的绝缘层无法承受电场强度,导致绝缘层击穿,从而形成短路。
陶瓷电容短路的原因之二是温度过高。
陶瓷电容器在工作过程中会产生一定的热量,如果温度过高,就会导致电容器内部的材料热胀冷缩,从而引起内部结构变形和短路。
此外,过高的温度还会加速电容器内部材料的老化,使其失去绝缘性能,进而导致短路现象的发生。
第三,陶瓷电容短路的原因之三是电容器内部存在缺陷。
陶瓷电容器在制造过程中,可能会存在一些缺陷,如材料不纯、内部结构不均匀等。
这些缺陷会导致电容器内部存在局部电场集中,从而引起局部击穿,形成短路。
第四,陶瓷电容短路的原因之四是电容器使用寿命过长。
陶瓷电容器在长时间的使用过程中,会逐渐受到环境的影响,如湿度、温度变化等。
这些环境因素会导致电容器内部结构的损坏和老化,从而增加短路的发生概率。
第五,陶瓷电容短路的原因之五是外部因素的影响。
陶瓷电容器在使用过程中,可能会受到外部因素的干扰,如电磁场、振动等。
这些外部因素会引起电容器内部结构的位移和变形,从而导致短路的发生。
为了避免陶瓷电容短路的发生,我们可以采取以下措施:选择合适的电容器型号和规格。
在使用陶瓷电容器时,要根据具体的电路要求选择合适的电容器型号和规格,避免超过其额定电压范围。
控制电容器的工作温度。
在使用陶瓷电容器时,要控制其工作温度,避免过高的温度对电容器内部结构和材料的影响。
第三,定期检测和更换老化的电容器。
在长时间使用的情况下,要定期检测和更换老化的电容器,以保证电路的正常工作。
第四,保护电容器免受外部因素的影响。
在安装和使用电容器时,要注意保护其免受外部因素的影响,如采取合适的屏蔽措施、固定方式等。
陶瓷电容制作工艺
陶瓷电容是一种常见的电容器类型,主要由陶瓷材料制成。
以下是陶瓷电容的制作工艺:
1. 材料准备:选择适合的陶瓷材料,如氧化铝、氧化锆等。
将材料研磨成粉末,并进行筛选和过滤,以获得均匀的颗粒大小和清洁的材料。
2. 配料和混合:根据特定的电容要求,将粉末与其他添加剂混合,如玻璃颗粒、导电材料等。
混合后,通过加入溶剂形成糊状物料。
3. 成型:使用成型工艺,将糊状物料转化成具有特定形状和尺寸的陶瓷电容器。
常见的成型方法包括挤出成型、浇注成型、印刷成型等。
4. 干燥和烧结:将成型后的陶瓷电容器进行干燥,以去除溶剂和水分。
然后,进行烧结,将陶瓷材料高温加热至其熔点以下,以实现颗粒之间的结合和致密化。
5. 金属化和终端连接:在陶瓷电容器表面镀上导电金属层,通常是银、铜或其他金属。
金属化可以提供电容器的电极,以便连接到电路中。
同时,也有助于保护陶瓷材料免受湿气和环境中的腐蚀。
6. 贴片和封装:对于小型的陶瓷电容器,可以将其制作成贴片式电容器,以便直接安装在印刷电路板上。
大型电容器可以进
行封装或进一步组装到电子模块中,以方便使用和安装。
以上是陶瓷电容器的一般制作工艺,各个制造商可能会在具体工艺上有所差异,以满足不同的产品要求。
陶瓷电容的材料
陶瓷电容器的主要材料包括:
1. 陶瓷介质材料:这是陶瓷电容的核心部分,通常选用的陶瓷介质有钛酸钡(BaTiO₃)、锆钛酸铅(PZT)、铌酸锶钡(SrBi₂Nb ₂O₉)等。
这些陶瓷材料经过精密配方设计和高温烧结后具有高介电常数、低损耗、稳定的电气性能以及良好的温度特性。
2. 金属电极材料:在陶瓷介质上涂覆的金属层作为电容器的两个导电极板,常用的金属材料包括镍、银、钯及其合金等,它们需要与陶瓷介质有良好的化学结合力,并且电阻率要低以降低接触电阻和提高电容器的效能。
3. 封装材料:为了保护内部结构不受外界环境影响,陶瓷电容器外部会采用环氧树脂、塑封料、陶瓷封装体等材料进行封装。
不同的应用领域和性能要求,会选择不同类型的陶瓷介质材料制作电容器,例如:
- NPO(Negative Temperature Coefficient of Capacitance)类陶瓷电容器使用的是温度系数非常低的高稳定型陶瓷介质。
- X7R和Y5V等类型则是利用了温度系数较高的铁电陶瓷,这类电容器在特定温度范围内电容量变化较大,适用于成本敏感且对容量稳定性要求相对较低的应用场合。
陶瓷电容材料类别引言:电容器是电子电路中常用的被动元件,用于储存和释放电荷。
而陶瓷电容器是其中最常见的一种类型,具有高稳定性、低成本和良好的电气性能等优点。
根据其材料组成和特性,陶瓷电容材料可以分为几个不同的类别。
一、陶瓷电容材料的分类1. 陶瓷X7R材料陶瓷X7R是一种具有温度稳定性的多元复合陶瓷材料,广泛应用于高温环境中的电子电路。
它的特点是具有较高的电介质常数和低的介质损耗,能够在广泛的工作温度范围内保持稳定的电容值。
陶瓷X7R材料适用于高频和高温环境下的电路设计。
2. 陶瓷Y5V材料陶瓷Y5V是一种常见的陶瓷电容材料,具有较高的电介质常数和较低的介质损耗。
它的特点是具有较大的电容值和较小的尺寸,适合在紧凑的电路板上使用。
然而,陶瓷Y5V材料的电容值会随着温度的变化而发生较大的波动,因此在严苛的工作环境中需要谨慎选择。
3. 陶瓷C0G/NP0材料陶瓷C0G/NP0是一种具有非常稳定电容值的陶瓷材料,适用于对电容值稳定性要求较高的电路设计。
它的特点是具有低的电介质常数和极低的介质损耗,能够在广泛的温度范围内保持稳定的电容值。
陶瓷C0G/NP0材料广泛应用于精密仪器、测量设备和高频电路等领域。
4. 陶瓷Z5U材料陶瓷Z5U是一种具有高电介质常数和较高介质损耗的陶瓷材料,适用于对电容值波动要求不高的一般电路设计。
它的特点是具有较大的电容值和较小的尺寸,成本相对较低。
陶瓷Z5U材料常用于低频电路、电源滤波器和储能装置等应用。
二、陶瓷电容材料的特性比较不同类别的陶瓷电容材料具有不同的特性,下面对这些特性进行简要比较:1. 电容值范围:陶瓷X7R和陶瓷Y5V材料的电容值范围较大,适用于各种不同的应用需求;而陶瓷C0G/NP0和陶瓷Z5U材料的电容值范围相对较小。
2. 电介质常数:陶瓷Y5V和陶瓷Z5U材料具有较高的电介质常数,适用于需要较大电容值的电路设计;而陶瓷X7R和陶瓷C0G/NP0材料的电介质常数相对较低。
陶瓷电容短路的原因
陶瓷电容器短路的原因一般有以下几个可能性:
1. 材料缺陷:陶瓷电容器的制造过程中,材料本身存在缺陷或者污染,比如陶瓷材料的结构不均匀,存在气孔或者裂纹等问题,这些都可能导致电容器短路。
2. 外部压力:在电容器使用过程中,如果受到外部压力的作用,例如机械挤压、震动或者碰撞等不良条件,可能会导致电容器内部的陶瓷材料出现破裂、破碎,进而引发短路。
3. 过电压:当电容器承受超过其额定电压的电压时,其内部的陶瓷材料可能会发生电击穿现象,导致短路。
4. 热休克:陶瓷电容器在高温和低温之间的频繁变化,可能导致材料内部产生应力,进而导致短路。
5. 湿度:陶瓷电容器对湿度比较敏感,在高湿度环境下,可能会导致内部绝缘材料变得不可靠,从而引发短路。
要预防陶瓷电容器短路,需要合理选择电容器的使用环境、避免过压和过温,以及注意材料的质量和制备过程等。
MIL标准(美国军事标准)中的陶瓷电容是指应用于军事和航空航天等领域的陶瓷电容器。
这些电容器需要具备高稳定性、高可靠性、宽温度范围以及优异的电性能等特点。
MIL 标准的陶瓷电容主要有以下几种类型:
1. MIL-PRF-5536:这是美国国防部制定的用于军事和航空航天领域的陶瓷电容器规范。
根据此标准,MIL-PRF-5536电容器需具备高稳定性、高可靠性、宽温度范围以及优良的电性能。
这些电容器通常用于高可靠性的电子设备中,如雷达、通信系统和导航设备等。
2. MIL-PRF-39006:这是美国国防部制定的用于陶瓷电容器的一般规格。
根据此标准,MIL-PRF-39006电容器应具备良好的电气性能、机械强度和热稳定性。
这些电容器适用于各种军事和航空航天应用,如飞行器、舰船和地面设备等。
3. MIL-DTL-38519:这是美国国防部制定的陶瓷电容器封装标准。
此标准规定了陶瓷电容器的封装材料、尺寸、引脚布局和焊接要求等,以确保电容器在恶劣环境下的可靠性和稳定性。
4. MIL-STD-1275:这是美国国防部制定的关于军用电容器电气性能的标准。
根据此标准,军用电容器需要具备特定的电气参数,如绝缘电阻、泄漏电流、容差等,以确保其在苛刻环境下的性能稳定。
陶瓷电容器
陶瓷电容器又称为瓷介电容器或独石电容器。
顾名思义,瓷介电容器就是介质材料为陶瓷的电容器,根据陶瓷材料的不同,这种电容器可分为容量为1~300 pF的低频瓷介电容器和容量为300~22000 pF的高频瓷介电容器两类。
按结构形式分类,又可分为图片状电容器、管状电容器、矩形电容器、片状电容器、穿心电容器等多种。
陶瓷电容器的发展史
1900年意大利人L.隆巴迪发明了陶瓷介质电容器。
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,开始将陶瓷电容器应用于既小型、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。
陶瓷电容器的特点
1、由于陶瓷电容的介质材料为陶瓷介质,所以耐热性能好,不易老化。
2、陶瓷电容能耐酸碱及盐类的腐蚀,抗腐蚀性好。
3、低压陶瓷电容的介电常数大,体积小,容量大。
4、陶瓷电容绝缘性能好,耐高压。
5、陶瓷电容基本不随温度,电压,时间等变化而变化。
陶瓷电容器的分类
1、半导体陶瓷电容器
电容器的微小型化即电容器在尽可能小的体积内获得尽可能大的容量,这是电容器发展的趋向之一。
对于分离电容器组件来说,微小型化的基本途径有两个:①使介质材料的介电常数尽可能提高;②使介质层的厚度尽可能减薄。
在陶瓷材料中,铁电陶瓷的介电常数很高,但是用铁电陶瓷制造普通铁电陶瓷电容器时,陶瓷介质很难做得很薄。
首先是由于铁电陶瓷的强度低,较薄时容易碎裂,难于进行实际生产操作,其次,陶瓷介质很薄时易于造成各种各样的组织缺陷,生产工艺难度很大。
(1)表面层陶瓷电容器是用BaTiO3等半导体陶瓷的表面上形成的很薄的绝缘层作为介质层,而半导体陶瓷本身可视为电介质的串联回路。
表面层陶瓷电容器的绝缘性表面层厚度,根据形成方式和条件不同,波动于0.01~100μm之间。
这样既利用了铁电陶瓷的很高的介电常数,又有效地减薄了介质层厚度,是制备微小型陶瓷电容器一个行之有效的方案。
(2)晶界层陶瓷电容器晶粒发育比较充分的BaTiO3半导体陶瓷的表面上,涂覆适当的金属氧化物(例如CuO或Cu2O、MnO2、Bi2O3、Tl2O3等),在适当温度下,于氧化条件下进行热处理,涂覆的氧化物将与BaTiO3形成低共溶液相,沿开口气孔和晶界迅速扩散渗透到陶瓷内部,在晶界上形成一层薄薄的固溶体绝缘层。
这种薄薄的固溶体绝缘层的电阻率很高(可达1012~1013Ω·cm),尽管陶瓷的晶粒内部仍为半导体,但是整个陶瓷体表现为显介电常数高达2×104到8×104的绝缘体介质。
用这种瓷制备的电容器称为晶界层陶瓷电容器(boundarg layer ceramic capacitor),简称BL电容器。
2、高压陶瓷电容器
高压陶瓷电容器的瓷料主要有钛酸钡基和钛酸锶基两大类。
钛酸钡基陶瓷材料具有介电系数高、交流耐压特性较好的优点,但也有电容变化率随介质温度升高、绝缘电阻下降等缺点。
钛酸锶晶体的居里温度为-250℃,在常温下为立方晶系钙钛矿结构,是顺电体,不存在自发极化现象,在高电压下钛酸锶基陶瓷材料的介电系数变化小,tgδ及电容变化率小,这些优点使其作为高压电容器介质是十分有利的。
3、多层陶瓷电容器
多层陶瓷电容器(Multilayer Ceramic Capacitor,MLCC)是片式元件中应用最广泛的一类,它是将内电极材料与陶瓷坯体以多层交替并联叠合,并共烧成一个整体,又称片式独石电容器,具有小尺寸、高比容、高精度的特点,可贴装于印制电路板(PCB)、混合集成电路(HIC)基片,有效地缩小电子信息终端产品(尤其是便携式产品)
的体积和重量,提高产品可靠性,顺应了IT产业小型化、轻量化、高性能、多功能的发展方向。
陶瓷电容器的作用
1、旁路(去耦)
这是为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗的通路。
在电子电路中,去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用,电容器所处的位置不同,称呼就不一样。
对于同一个电路来说,旁路(bypass)电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象,把前级携带的高频杂波滤除;而去耦(decoupling)电容也称退耦电容,是把输出信号的干扰作为滤除对象。
我们经常可以看到,在电源和地之间连接着去耦电容,它有三个方面的作用:一是作为本集成电路的蓄能电容;二是滤除该器件产生的高频噪声,切断其通过供电回路进行传播的通路;三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。
2、耦合
用在耦合电路中的陶瓷电容称为耦合电容,在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路,起隔直流通交流作用,它作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路。
3、滤波
用在滤波电路中的陶瓷电容器称为滤波电容,滤波电容是会将一定频段内的信号从总信号中去除的,所以在电源电路中,整流电路将交流
变成脉动的直流,而在整流电路之后接入一个较大容量的陶瓷电容,利用其充放电特性,使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。
4、谐振
用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容,LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。
5、调谐
是对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。
6、储能
储能就是储存电能,用于必要的时候释放。
例如相机闪光灯,加热设备等等。
(现如今很多电容的储能水平已经可以接近锂电池的水准,一个电容储存的电能就可以供一个手机使用一天的时间)
7、温度补偿
针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响而进行补偿,改善电路的稳定性。
陶瓷电容器的应用
1、军工
军用MLCC作为基础电子元件,在航空、航天、军用移动通讯设备、袖珍式军用计算机、武器弹头控制和军事信号监控、雷达、炮弹引信、舰艇、武器系统等军用电子设备上的应用越来越广泛。
随着我国国防
装备数字化、信息化建设进程加快以及军工市场强烈的国产化需求,军用高可靠MLCC市场前景非常广阔。
2009年中国军用MLCC产品市场规模为7.5亿元,而到了2013年则已经成长为14.4亿元,增长了接近一倍,预计未来依然能够保持稳定而较高的增速,2019 年有望接近30亿元。
2、工业
工业类电容器市场主要包括系统通讯设备、工业控制设备、医疗电子设备、汽车电子、精密仪器仪表、石油勘探设备等。
工业设备朝机电一体化、智能化的趋势发展,应用电子控制、数据分析、界面显示的信息化比例不断提高,将为工业用高可靠MLCC 产品提供较为广阔的市场前景。
3、消费类
消费类市场包括一般消费类产品和高端消费类产品,前者包括笔记本电脑、电视机、电话机、普通手机、普通数码相机等电子产品;后者包括专业录音设备、专业录像设备,高档智能手机等高档电子产品。
相对于军用、工业类MLCC 产品需求而言,消费类产品市场需求最大。
从全球范围来看,日系厂商占有较明显的领先优势。
在全球前十大MLCC 厂商中,日系厂商全球市场销量占有率达到40%以上,主要原因在于日系厂商在尖端高容量产品及陶瓷粉末技术上领先其他国家和地区厂商。
与国外知名厂商相比,国内的陶瓷电容器生产厂家多为中小型企业,产品大多处于中低档水平。