大容量多层陶瓷电容器(高介电常数)
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多层陶瓷电容一、什么是多层陶瓷电容?多层陶瓷电容(MLCC)是一种常见的电子元件,用于电路中的信号整形、滤波、耦合和终端阻抗匹配等应用。
其基本结构由多层陶瓷薄片和金属电极堆叠而成,其中陶瓷层作为电介质存储能量,金属电极用于连接电路。
多层陶瓷电容具有高容量密度、低电阻、优异的高频性能和稳定性等特点。
二、多层陶瓷电容的分类多层陶瓷电容根据其材料、结构和电容量可以进行分类。
2.1 材料分类•标准陶瓷电容:以镁钛酸钡(BaTiO3)为基础材料,具有较高的介电常数和良好的温度稳定性。
标准陶瓷电容广泛应用于消费电子产品和工业设备中。
•超低温陶瓷电容:添加稀土元素或其他添加剂,可以显著降低介电常数和温度系数,提高电容在低温环境下的稳定性,适用于航天航空等极端环境中的应用。
•超高温陶瓷电容:采用高熔点材料制备,可以在高温环境中保持稳定性,适用于汽车引擎、电源模块等高温环境的电子设备。
2.2 结构分类•X7R结构:具有一定的介电常数、温度系数和电压稳定性,是最常用的结构。
适用于大部分一般性的应用场景。
•X5R结构:与X7R相比,具有更高的介电常数和更大的温度系数。
适用于电容量较大且要求高温环境稳定性的应用。
•X8R结构:具有较低的温度系数和良好的高温稳定性,适用于高温环境的电路设计。
2.3 电容量分类多层陶瓷电容的电容量范围广泛,从几皮法到数百微法不等。
根据具体应用需求,选择合适的电容量是确保电路性能稳定的重要因素。
三、多层陶瓷电容的特性多层陶瓷电容具有以下几个重要的特性:3.1 高容量密度多层陶瓷电容的高容量密度使得在有限的空间内可以存储更多的能量,满足电路的需求,对于体积要求敏感的应用十分重要。
3.2 低电阻多层陶瓷电容具有较低的ESR(Equivalent Series Resistance),使其在高频条件下具有良好的电流响应能力。
这使得它适用于需要高频稳定性和低噪声的电路设计。
3.3 高频性能多层陶瓷电容具有优异的高频性能,可以在高频条件下保持稳定的电容值和低损耗。
高介电常数陶瓷高介电常数陶瓷是一种具有较高介电常数的陶瓷材料。
介电常数是材料对电场的响应能力的度量,表示材料在电场作用下的极化程度。
高介电常数的陶瓷材料广泛应用于电子器件、电子通信、储能设备等领域,具有重要的应用价值。
高介电常数陶瓷的高介电常数主要归功于其特殊的晶体结构和成分。
一些常见的高介电常数陶瓷材料包括铁电体、钛酸锶钡(BST)陶瓷、铌酸锂(LiNbO3)陶瓷等。
这些材料具有较高的介电常数,使得它们在电场作用下能够产生较大的极化效应,从而实现对电场的响应和调节。
高介电常数陶瓷在电子器件中的应用非常广泛。
例如,在电容器中,高介电常数陶瓷材料可以作为电介质层,用于储存和释放电荷。
由于其较高的介电常数,可以在有限的体积内实现较大的电荷储存能力,从而提高电容器的性能。
高介电常数陶瓷还可以应用于微波设备中,用于实现信号的调制、滤波和耦合等功能。
除了在电子器件中的应用,高介电常数陶瓷还可以用于电子通信领域。
在无线通信系统中,高介电常数陶瓷材料可以用于天线的调谐和匹配。
通过调节陶瓷材料的介电常数,可以实现天线对特定频率的信号的接收和发送。
高介电常数陶瓷还可以用于超声波传感器中,通过改变材料的介电常数来调节超声波的传播速度和散射特性,从而实现对材料的检测和成像。
高介电常数陶瓷还被广泛应用于储能设备中。
例如,铁电体陶瓷具有较高的介电常数和压电效应,在电场作用下可以发生极化和变形,因此被广泛应用于压电陶瓷储能器件中。
这些储能器件可以将电能转化为机械能,实现能量的存储和释放,具有较高的能量密度和快速响应的特点。
高介电常数陶瓷是一类具有重要应用价值的陶瓷材料。
其高介电常数使其具有优异的电场响应能力,可广泛应用于电子器件、电子通信和储能设备等领域。
高介电常数陶瓷的应用不仅能够提高设备的性能,还能够推动科技的发展和进步。
未来,随着科技的不断发展,高介电常数陶瓷在各个领域的应用将会越来越广泛。
陶瓷电容器基础知识简介陶瓷电容器使用要点大全谈论起陶瓷电容器,我们会想到电子元件器工业。
电子元件器工业在在20世纪出现并得到飞速发展,使得整个世界和人们的工作、生活习惯发生了翻天覆地的变化。
继电器、二极管、电容器、传感器等产品的出现,给我们的生活带来了极大地便利。
而电容器,顾名思义,是‘装电的容器’,是一种容纳电荷的器件。
英文名称:capacitor。
电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于隔直,耦合,旁路,滤波,调谐回路,能量转换,控制电路等方面。
文章开篇所提到的陶瓷电容器(ceramiccapacitor;ceramiccondenser)就是用陶瓷作为电介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后经低温烧成银质薄膜作极板而制成。
它的外形以片式居多,也有管形、圆形等形状。
一、陶瓷电容器基础知识简介1、陶瓷电容器是用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质,并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。
它又分高频瓷介和低频瓷介两种。
具有小的正电容温度系数的电容器,用于高稳定振荡回路中,作为回路电容器及垫整电容器。
低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用,或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。
这种电容器不宜使用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿。
高频瓷介电容器适用于高频电路。
2、陶瓷电容器又分为高频瓷介电容器和低频瓷介电容器两种。
具有小的正电容温度系数的电容器,用于高稳定振荡电路中,作为回路电容器。
低频瓷介电容器用在对稳定性和损耗要求不高的场合或工作频率较低的回路中起旁路或隔直流作用,它易被脉冲电压击穿,故不能使用在脉冲电路中。
高频瓷介电容器适用于高频电路。
3、陶瓷电容器有四种材质分类:这四种是:Y5V,X5R,X7R,NPO(COG)。
那么这些材质代表什么意思呢?第一位表示低温,第二位表示高温,第三位表示偏差。
Y5V表示工作在-30~+85度,整个温度范围内偏差-82%~+22%X5R表示工作在-55~+85度,整个温度范围内偏差正负15%X7R表示工作在-55~+125度,整个温度范围内偏差正负15%NPO(COG)是温度特性最稳定的电容器,电容温漂很小,整个温度范围容量很稳定,温度也是-55~125度,适用于振荡器,超高频滤波去耦,但容量一般做不大。
mlcc的分类-回复标题:MLCC的分类:深入理解和解析一、引言多层陶瓷电容器(Multi-Layer Ceramic Capacitor,简称MLCC)是电子元器件中的重要组成部分,广泛应用于各类电子设备和系统中。
其主要功能包括信号滤波、电源去耦、信号耦合、储能等。
由于其小型化、高容量、高稳定性和良好的温度特性等特点,MLCC在现代电子技术中占据了不可替代的地位。
然而,MLCC的种类繁多,根据不同的分类标准,可以有多种分类方式。
以下将详细探讨MLCC的分类。
二、按材料分类1. X7R型:X7R型MLCC是一种常用的高介电常数电容器,其介电常数在-55到+125的温度范围内变化不大于±15。
这种类型的电容器适用于需要稳定电容值的应用,如滤波和耦合电路。
2. Y5V型:Y5V型MLCC的介电常数较高,但其电容值随温度变化较大,介电常数在-30到+85的温度范围内变化可达-82至+22。
因此,Y5V型电容器通常用于对电容值精度要求不高的应用,如电源去耦。
3. C0G/NP0型:C0G/NP0型MLCC具有非常稳定的电容值,其介电常数在宽温度范围内几乎不发生变化(±30ppm/)。
这种类型的电容器适用于需要极高稳定性和精确度的应用,如振荡器和定时电路。
三、按电压等级分类MLCC的电压等级是根据其能承受的最大直流电压来划分的。
常见的电压等级包括:1. 低压:通常指额定电压低于50V的MLCC,适用于低电压电路。
2. 中压:通常指额定电压在50V至500V之间的MLCC,适用于中等电压电路。
3. 高压:通常指额定电压高于500V的MLCC,适用于高压电路。
四、按封装类型分类1. 贴片式:贴片式MLCC是最常见的封装形式,适合于SMT(表面贴装技术)生产线,具有体积小、重量轻、抗震性能好等优点。
2. 插件式:插件式MLCC适用于通孔安装,其特点是机械强度高、耐热性好,但体积和重量相对较大。
片式多层陶瓷电容器(MLCC)老化特性高介电常数型陶瓷电容器 (标准的主要材料为BaTiO3,温度特性为X5R,X7R,Y5V等) 的电容量随时间而减小。
这一特性称之为电容老化。
电容老化是具有自发性极化现象的铁电陶瓷独有的现象。
当陶瓷电容器加热到居里点以上的温度时 (在该温度晶体结构发生改变,自发性极化消失 (大约为150°C) ),并使之处于无载荷状态,直到它冷却到居里点以下,随着时间的流逝,逆转自发性极化变得越来越困难,结果,所测的电容值会随着时间而减小。
上述现象不仅在三星的产品中,在所有高介电常数 (BaTiO3) 的一般性陶瓷电容器都可以观察到。
附录是一些有关电容老化的公用标准 (陶瓷电容器:IEC60384-22附录B等)。
当电容值由于老化而不断减小的电容器重新加热到居里点以上温度并让其冷却时,电容值会得到恢复。
这种现象称之为去老化现象,发生去老化后,正常的老化过程重新开始。
质陶瓷的自发极化与铁电现象BaTiO3质陶瓷的自发极化与铁电现象如图1所示,BaTiO3质陶瓷具有钙钛矿晶体结构。
在居里点 (约130°C) 温度以上呈立方体,且钡 (Ba) 的位置位于最高点,氧 (O)位于晶面的中心,钛 (Ti) 位于晶体的中心。
图1: BaTiO3质陶瓷的晶体结构当在居里点以下正常温度范围内,一条晶轴 (C轴) 伸长约1%而其他晶轴缩短,晶体变成四方晶格 (如下页图2所示)。
在这种情况下,Ti4+离子将占据附近O2-的位置而后者从晶体中心沿晶轴伸展的方向偏移0.12Å。
这种偏移导致正、负电荷的生点发生偏差,造成极化现象。
极化现象是由于晶体结构的不对称造成的,在不施加外电场或压力的情况下,这种极化现象从一开始就存在。
这种类型的极化称为自发性极化现象。
图2: 温度变化时的晶体结构和相关介电常数的变化 (纯BaTiO3)BaTiO3质陶瓷自发极化的方向 (Ti4+离子的位置) 在施加外部电场的情况下可以轻易逆转。
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。
mlcc电容材料标准号及材质大全
对于MLCC(多层陶瓷电容器),有许多标准和材质可以参考。
以下是一些常见的MLCC电容材料标准号及材质的列表:
1. 材料标准号:C0G(超稳定型陶瓷材料)
材料特点:低失真,低介电损耗,稳定性好,温度系数(TC)接近于零。
应用领域:高精度应用,例如精密测量仪器,医疗设备等。
2. 材料标准号:X7R(泛用型陶瓷材料)
材料特点:介电常数高,温度系数(TC)适中,稳定性较好。
应用领域:广泛应用于电子领域,例如电源管理,无线通信,汽车电子等。
3. 材料标准号:Y5V(宽温型陶瓷材料)
材料特点:介电常数高,温度系数(TC)较大,稳定性较差。
应用领域:适用于一些一般性的应用,如消费电子产品等。
4. 材料标准号:NPO(零温度系数陶瓷材料)
材料特点:温度系数(TC)接近于零,稳定性非常好,因此也被称为零温度系数材料。
应用领域:高频应用,例如射频天线,卫星通信等。
以上是一些常见的MLCC电容材料标准号及材质的介绍,还有其他材料标准号和材质也可以根据具体需求进行选择。
多层片式陶瓷电容器执行标准总规范:GB/T2693-2001《电子设备用固定电容器第1部分:总规范》分规范:GB/T9324-1996《电子设备用固定电容器第10部分:分规范》GB/T9325-1996《电子设备用固定电容器第10部分:空白详细规范》分类介绍a、电解质种类容量温度特性是选用电介质种类的一个重要依据。
NPO(CG):I类电介质,电气性能最稳定,基本上不随温度、电压、时间的改变;属超稳定型、低损耗电容材料类型,适用于对稳定性、可靠性要求较高的高频、特高频、甚高频的电路。
产品应用:振荡器、混频器、中频/高频/甚高频/超高频放大器、低噪声放大器、时间电路、高频滤波电路、高频耦合。
X7R(2X1):II类电介质,电气性能较稳定,随温度、电压、时间的改变,其特有性能变化并不显著,属稳定型电容材料类型,适用于隔离、耦合、旁路、滤波电路及可靠性要求较高的中高频电路。
产品应用:电源(滤波、旁路)电路、时间电路、储能电路、中频/低频放大器(隔直、耦合、阻抗匹配),高频开关电源(S.P.S)、DC/DC变换器、滤波、旁路电路、隔直、阻抗匹配电路。
Y5V(2F4):III类电介质,具有较高的介电常数,常用于生产比容比较大的、标称容量较高的大容量电容产品;由于其特有的电介质性能,因而能造出容量比NPO更大的电容器。
属低频通用型电容材料类型,由于成本较低,广泛用于对容量、损耗要求偏低的电路。
产品应用:电源滤波电路、隔直、阻抗匹配电路。
b、电容量与偏差电容量与偏差的选择取决于电路的要求,特别提示,在相同尺寸和容量规格下,偏差较大的电容器的价格相对便宜。
c、电压额定电压的选择也取决于电路本身的要求,电容的耐压虽然在设计时已有一定的安全系数,但电容器额定电压的选择仍须高于实际工作电压。
d、片状电容器的端头电极:片状电容器端头电极的选择至关重要!全银端头:生产工艺简单、成本较低,耐焊性较差、端头物理强度也低,焊接时温度要适当,焊接速度要快,否则会出现银锡熔融现象而损坏端头。