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電容材質(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zui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zui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zui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zui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 zui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 zui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zui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zui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,zui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DF500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