MLCC電容的存儲(chǔ)條件及使用解析

MLCC的定義

MLCC(Multi-layerCeramicCapacitors)是片式多層陶瓷電容器英文縮寫(xiě)。是由印好電極(內(nèi)電極)的陶瓷介質(zhì)膜片以錯(cuò)位的方式疊合起來(lái)，經(jīng)過(guò)一次性高溫?zé)Y(jié)形成陶瓷芯片，再在芯片的兩端封上金屬層(外電極)，從而形成一個(gè)類(lèi)似獨(dú)石的結(jié)構(gòu)體，故也叫獨(dú)石電容器。

MLCC是片式多層陶瓷電容英文縮寫(xiě)。印刷電極(內(nèi)電極)的陶瓷介質(zhì)膜片以錯(cuò)位重疊，一次高溫?zé)Y(jié)形成陶瓷芯片，在芯片的兩端密封金屬層(外電極)，形成類(lèi)似獨(dú)石的結(jié)構(gòu)體，因此也稱(chēng)為獨(dú)石電容器。品種、規(guī)格齊全、MLCC品種、規(guī)格齊全。陶瓷電容器的保質(zhì)期取決于存儲(chǔ)條件和包裝方法的一部分。磁帶和卷軸包裝應(yīng)用于先進(jìn)先出的基礎(chǔ)。零部件不應(yīng)遠(yuǎn)離原始包裝，直至準(zhǔn)備好使用。未使用的產(chǎn)品應(yīng)盡快重新包裝和密封。

MLCC是片式多層陶瓷電容英文縮寫(xiě)。印刷電極(內(nèi)電極)的陶瓷介質(zhì)膜片以錯(cuò)位重疊，一次高溫?zé)Y(jié)形成陶瓷芯片，在芯片的兩端密封金屬層(外電極)，形成類(lèi)似獨(dú)石的結(jié)構(gòu)體，因此也稱(chēng)為獨(dú)石電容器。

MLCC產(chǎn)品的主要特點(diǎn)等效串聯(lián)阻力小，阻力低，在0.1-10MHz范圍內(nèi)，4.7μF的MLCC比10倍容量的鋁電解電容和2倍以上容量的鉭電解電容阻力小得多，因此在高頻工作條件下，可能取代尺寸大或價(jià)格高的鋁電解電容或鉭電解電容，性能更好。

額定波電流大，電容器的重要功能之一是作為光滑過(guò)濾器使用，因此額定波電流大小是重要的性能指標(biāo)。在設(shè)計(jì)過(guò)濾電路中，電容器的額定波電流大于電路的最大波電流。由于MLCC的ESR小，其額定波電流大，大電流的充電、放電不會(huì)使電容器過(guò)熱而損壞。

MLCC產(chǎn)品的主要特點(diǎn)

1、等效串聯(lián)電阻小，阻抗低

在0.1-10MHz范圍內(nèi)，4.7μF的MLCC遠(yuǎn)比10倍容量的鋁電解電容器及2倍以上容量的鉭電解電容器阻抗要小得多，因此，在高頻工作條件下，它有可能取代尺寸大或價(jià)格高的鋁電解電容器或鉭電解電容器，并有更好的性能。

2、額定紋波電流大

電容器的一個(gè)重要功能是用做平滑濾波器，因此額定紋波電流大小是一個(gè)重要性能指標(biāo)。在設(shè)計(jì)濾波電路中，電容器的額定紋波電流要大于電路的最大紋波電流。由于MLCC的ESR小，因此它的額定紋波電流大，大電流的充、放電不會(huì)使電容器因過(guò)熱而損壞。

3、品種、規(guī)格齊全

MLCC的品種、規(guī)格齊全。有耐高壓系列(500～5000V)、EMI濾波系列、低阻抗系列、有高精度調(diào)諧系列(RF頻段)及多個(gè)電容器陣列，適合各方面應(yīng)用。4、尺寸小

MLCC中0402尺寸的電容器的容量可達(dá)0.047μF(X5R)、0.1μF(Y5V)，0603尺寸的可達(dá)1μF(Y5V)，0805尺寸。

mlcc電容的存儲(chǔ)條件及使用期限

使用期限：

陶瓷電容器的保質(zhì)期取決于存儲(chǔ)條件和包裝的方法的部分。電容器終端將隨著時(shí)間慢慢氧化導(dǎo)致退化的設(shè)備的可焊性。因此建議應(yīng)該使用陶瓷電容器在1年的時(shí)間。對(duì)于Pd/Ag終止建議6個(gè)月。在磁帶和卷軸包裝應(yīng)該用于先進(jìn)先出(FIFO)的基礎(chǔ)。卷筒應(yīng)儲(chǔ)存在遠(yuǎn)離陽(yáng)光直射。部件不應(yīng)該遠(yuǎn)離他們的原始包裝，直到他們準(zhǔn)備好使用。任何未使用的產(chǎn)品要重新包裝和密封盡快。下面的預(yù)防措施應(yīng)該被認(rèn)可。

存儲(chǔ)條件：

溫度之間應(yīng)保持5到40°C

相對(duì)濕度應(yīng)保持在70%至之間

不存儲(chǔ)在腐蝕性環(huán)境中，鹽、氯、堿或酸氣體存在。

MLCC的材質(zhì)和其對(duì)應(yīng)的特性

使用MLCC，不能不了解MLCC的不同材質(zhì)和這些材質(zhì)對(duì)應(yīng)的性能。MLCC的材質(zhì)有很多種，每種材質(zhì)都有自身的獨(dú)特性能特點(diǎn)。不了解這些，所選用的電容就很有可能滿(mǎn)足不了電路要求。舉例來(lái)說(shuō)，MLCC常見(jiàn)的有C0G(也稱(chēng)NP0)材質(zhì)，X7R材質(zhì)，Y5V材質(zhì)。C0G的工作溫度范圍和溫度系數(shù)最好，在-55°C至+125°C的工作溫度范圍內(nèi)時(shí)溫度系數(shù)為0±30ppm/°C。X7R次之，在-55°C至+125°C的工作溫度范圍內(nèi)時(shí)容量變化為±15%。Y5V的工作溫度僅為-30°C至+85°C，在這個(gè)工作溫度范圍內(nèi)時(shí)其容量變化可達(dá)-22%至+82%。當(dāng)然，C0G、X7R、Y5V的成本也是依次減低的。在選型時(shí)，如果對(duì)工作溫度和溫度系數(shù)要求很低，可以考慮用Y5V的，但是一般情況下要用X7R的，要求更高時(shí)必須選擇COG的。一般情況下，MLCC廠家都設(shè)計(jì)成使X7R、Y5V材質(zhì)的電容在常溫附近的容量最大，但是隨著溫度上升或下降，其容量都會(huì)下降。

僅僅了解上面知識(shí)的還不夠。由于C0G、X7R、Y5V的介質(zhì)的介電常數(shù)是依次減少的，所以，同樣的尺寸和耐壓下，能夠做出來(lái)的最大容量也是依次減少的。有的沒(méi)經(jīng)驗(yàn)的工程師，以為想要什么容量都有，選型時(shí)就會(huì)犯錯(cuò)誤，選了不存在的規(guī)格。比如想用0603/C0G/25V/3300pF的電容，但是0603/C0G/25V的MLCC一般只做到1000pF。其實(shí)只要仔細(xì)看了廠家的選型手冊(cè)，就不會(huì)犯這樣的錯(cuò)誤。另外，對(duì)于入門(mén)不久的設(shè)計(jì)工程師，對(duì)元件規(guī)格的數(shù)序(E12、E24等)沒(méi)概念，會(huì)給出0.5uF之類(lèi)的不存在的規(guī)格出來(lái)。即使是有經(jīng)驗(yàn)的工程師，對(duì)于規(guī)格的壓縮也沒(méi)概念。比如說(shuō)，在濾波電路上，原來(lái)有人用到了3.3uF的電容，他的電路也能用3.3uF的電容，但他有可能偏偏選了一個(gè)沒(méi)人用過(guò)的4.7uF或2.2uF的電容規(guī)格。不看廠家選型手冊(cè)選型的人，還會(huì)犯下面這種錯(cuò)誤，比如選了一個(gè)0603/X7R/470pF/16V的電容，而事實(shí)上一般廠家0603/X7R/470pF的電容只生產(chǎn)50V及其以上的電壓而不生產(chǎn)16V之類(lèi)的電壓了。

另外注意片狀電容的封裝有兩種表示方法，一種是英制表示法，一種是公制表示法。美國(guó)的廠家用英制的，日本廠家基本上都用公制的，而國(guó)產(chǎn)的廠家有用英制的也有用公制的。一個(gè)公司所用到的電容封裝，只能統(tǒng)一用一種制式來(lái)表示，不能這個(gè)工程師用英制那個(gè)工程師用公制。否則會(huì)搞混亂。極端的情況下，還會(huì)弄錯(cuò)。比如說(shuō)，英制的有0603的封裝，公制的也有0603的封裝，但是兩者實(shí)際上是完全不同的尺寸的。英制的0603封裝對(duì)應(yīng)公制的是1608，而公制的0603封裝對(duì)應(yīng)英制的卻是0201!其實(shí)英制封裝的數(shù)字大約乘以2.5(前2位后2位分開(kāi)乘)就成為了公制封裝規(guī)格?，F(xiàn)在流行的是用英制的封裝表達(dá)法。比如我們常說(shuō)的0402封裝就是英制的表達(dá)法，其對(duì)應(yīng)的公制封裝為1005(1.0*0.5mm)。

不同介質(zhì)的MLCC性能

另外，設(shè)計(jì)工程師除了要了解MLCC的溫度性能外，還應(yīng)該了解更多的性能。比如Y5V介質(zhì)的電容，雖然容量很大，但是，這種鐵電陶瓷有一個(gè)缺點(diǎn)，在就是其靜態(tài)容量隨其直流偏置工作電壓的增大而減少，最大甚至?xí)陆?0%。比如一個(gè)Y5V/50V/10uF的電容，在50V的直流電壓下，其容量可能只有3uF!當(dāng)然，不同的廠家的特性有差異，有的下降可能沒(méi)這么嚴(yán)重。如果你一定要用Y5V的電容，除了要知道其容量隨溫度的變化曲線圖外，還必須向廠家索取其容量隨直流偏置電壓變化的曲線圖(甚至是要容量溫度直流偏置綜合圖)。使用Y5V電容要有足夠的電壓降額。X7R的容量隨其直流偏置工作電壓的增大也減少，不過(guò)沒(méi)有Y5V的那么明顯。同時(shí)，MLCC尺寸越小，這種效應(yīng)就越明顯。

不同的材質(zhì)的頻率特性也不同。設(shè)計(jì)師必須了解不同材質(zhì)的不同頻率特性。比如C0G(又稱(chēng)高頻熱補(bǔ)償型介質(zhì))的高頻特性好，X7R的次之，Y5V的差。在做平滑(電源濾波)用途時(shí)，要求容量盡量大，所以可用Y5V電容，也就是說(shuō)，Y5V電容可以取代電解電容。在做旁路用途時(shí)，比如IC的VCC引腳旁的旁路電容，至少要選用X7R電容。而振蕩電路則必須用C0G電容。由于Y5V的性能較差，我一般都是不推薦使用的，要求設(shè)計(jì)工程師盡量考慮用X7R電容(或X5R電容)。如果對(duì)容量體積比要求高的場(chǎng)合，則考慮用鉭電容而盡量避免用Y5V電容。當(dāng)然，如果你們公司要求不高，還是可以考慮Y5V電容，但是要特別小心。

一般說(shuō)MLCC的ESL(等效串聯(lián)電感)、ESR(等效串聯(lián)電阻)小，是相對(duì)于電解電容(包括鉭電解電容)而言的。事實(shí)上，高頻時(shí)，MLCC的ESL、ESR不可以忽略。一般C0G電容的諧振點(diǎn)能達(dá)上百M(fèi)Hz，一般X7R電容的諧振點(diǎn)能達(dá)幾十MHz，而Y5V電容的諧振點(diǎn)僅僅是數(shù)MHz甚至不到1MHz。諧振點(diǎn)意味著，超過(guò)了這個(gè)頻率，電容已經(jīng)不是電容特性了，而是電感特性了。如果想使MLCC用于更高頻率，比如微波，那么，就必須用專(zhuān)門(mén)的微波材料和工藝制造的MLCC。微波電容要求ESL、ESR必須更小