高频用(高Q)多层陶瓷电容器
陶瓷电容器基础知识简介陶瓷电容器使用要点大全
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%
陶瓷电容器的特性及选用
陶瓷电容器的特性及选用 陶瓷电容器是目前电子设备中使用最广泛的一种电容器，占整个电容器使用数量的50%左右，但由于许多人对其特性了解不足导致在使用上缺乏应有的重视。为达到部品使用的规范化和标准化要求，下面对陶瓷电容器的特性及我司使用中需要注意的事项做一概况说明： 一、陶瓷电容器特性分类： 陶瓷电容器具有耐热性能好，绝缘性能优良，结构简单，价格低廉等优点，但不同陶瓷材料其特性有非常大的差异，必须根据使用要求正确选用。陶瓷电容按频率特性分有高频瓷介电容器（1类瓷）和低频瓷介电容器（2类瓷）；按耐压区分有高压瓷介电容器（1KV DC以上）和低压瓷介电容器（500V DC以下），现分述如下： 1．高频瓷介电容器（亦称1类瓷介电容器） 该类瓷介电容器的损耗在很宽的范围内随频率的变化很小，并且高频损耗值很小,（tanδ≤0.15%，f=1MHz），最高使用频率可达1000MHz以上。同时该类瓷介电容器温度特性优良，适用于高频谐振、滤波和温度补偿等对容量和稳定度要求较高的电路。其国标型号为CC1（低压）和CC81（高压），目前我司常用的温度特性组别有CH（NP0）和SL 组，其常规容量范围对应如下： 表中温度系数α C =1/C（C 2 -C 1 /t 2 -t 1 ）X106（PPM/°C），是指在允许温度范围内，温度每变 化1°C，电容量的相对变化率。由上表看出，1类瓷介电容器的温度系数很小，尤其是CH特性，因此也常把1类瓷介电容器中CH电容称为温度补偿电容器。但由于该类陶瓷材
料的介电常数较小，因此其容量值难以做高。因此当需要更高容量值的电容时，则只能在下面介绍的2类瓷介电容中寻找。 2、低频瓷介电容器（亦称2类瓷介电容器） 该类瓷介电容的陶瓷材料介电常数较大，因而制成的电容器体积小，容量范围宽，但频率特性和温度特性较差，因此只适合于对容量、损耗和温度特性要求不高的低频电路做旁路、耦合、滤波等电路使用。国标型号为CT1（低压）和CT81（高压），其常用温度特性组别和常规容量范围对应如下： 中2R组为低损耗电容，由于其自身温升小，频率特性较好，因而可以用于频率较高的场合。 对低压瓷介电容，当容量大于47000pF时，则只能选择3类瓷介电容器（亦称半导体瓷介电容器），例如：我司大量使用的26-ABC104-ZFX，但该类电容温度特性更差，绝缘电阻较低，只是因高介电材料，体积可以做得很小。因此只适用要求较低的工作电路。如选用较大容量电容，而对容量和温度特性又有较高使用要求，则应选用27类有机薄膜电容器。 3、交流瓷介电容器 根据交流电源的安全性使用要求，在2类瓷介电容器中专门设计生产了一种绝缘特性和抗电强度很高的交流瓷介电容器，亦称Y电容，按绝缘等级划分为Y1、Y2、Y3三大系列，其用途和特性分类如下：
陶瓷电容器
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。
多层贴片陶瓷电容烧结原理及工艺
多层贴片陶瓷电容烧结原理及工艺 多层陶瓷电容器(MLCC)的典型结构中导体一般为Ag或AgPd，陶瓷介质一般为(SrBa)TiO3，多层陶瓷结构通过高温烧结而成。器件端头镀层一般为烧结Ag/AgPd，然后制备一层Ni阻挡层(以阻挡内部Ag/AgPd材料，防止其和外部Sn发生反应)，再在Ni层上制备Sn或SnPb层用以焊接。近年来，也出现了端头使用Cu的MLCC产品。 根据MLCC的电容数值及稳定性，MLCC划分出NP1、COG、X7R、Z5U等。根据MLCC 的尺寸大小，可以分为1206，0805，0603，0402，0201等。 MLCC 的常见失效模式 多层陶瓷电容器本身的内在可靠性十分优良，可以长时间稳定使用。但如果器件本身存在缺陷或在组装过程中引入缺陷，则会对其可靠性产生严重影响。 陶瓷多层电容器失效的原因分为外部因素和内在因素 内在因素主要有以下几种： 1.陶瓷介质内空洞(Voids) 导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染，烧结过程控制不当等。空洞的产生极易导致漏电，而漏电又导致器件内部局部发热，进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加。该过程循环发生，不断恶化，严重时导致多层陶瓷电容器开裂、爆炸，甚至燃烧等严重后果。 2.烧结裂纹(firing crack) 烧结裂纹常起源于一端电极，沿垂直方向扩展。主要原因与烧结过程中的冷却速度有关，裂纹和危害与空洞相仿。 3.分层(delamination) 多层陶瓷电容器的烧结为多层材料堆叠共烧。烧结温度可以高达1000℃以上。层间结合力不强，烧结过程中内部污染物挥发，烧结工艺控制不当都可能导致分层的发生。分层和空洞、裂纹的危害相仿，为重要的多层陶瓷电容器内在缺陷。 外部因素主要为： 1.温度冲击裂纹(thermal crack) 主要由于器件在焊接特别是波峰焊时承受温度冲击所致，不当返修也是导致温度冲击裂纹的重要原因。
陶瓷电容器的用途
陶瓷电容器的用途 依照电容器的特性，其用途可分成如下几个大类。 1. 利用电容器的直流充放电 1) 产生瞬间大电流：因电容器的短路电流很大，所以它有如下用途： a) 放电加工机 b) 电容式点焊熔接机 c) 闪光灯的电源，如汽车方向灯、照相用闪光灯 d) 着磁机内着磁电流电源部份，其功用系使永久磁铁着磁 2) 产生直流高电压：将多段配置的电容器予以充电，则能产生很高的 直流，如图3-1，能够一段一段地加压上去，而达到很高的电压。 图3-1 图3-2 图3-3 3) 积分及记忆用：计算机的记忆回路或比较回路，常用RC （如图3-2） 来构成回路，以积蓄脉波至某种输出电位（0v ）。 ??==dt v RC idt c v i 110 这种电容器绝缘电阻要高，并且时间常数很长。 4) 吸收涌浪电压（Surge voltage ）：涌浪电压发生时，其电压势必超 过电容器两端的电压，因此该电压就很地被电容器所吸收，做为一个绶衡 的作用。电压过去了，电容器再慢慢地放出电流，以免电路被该电压所破 坏，完成保护的功用。 5) 消除火花：将电容器加于开关或继电器（Relay ）接点的两端，一旦 这开关或继电器动作而发生火花时，则该火花即被电容器所吸收，因此对 继电器和开关产生保护作用，如图3-3。 2. 利用其阻抗特性达成选择性的滤波（Filtering ）效果 1) 一般的电子机器都要用直流电压电源，因此外来的交流电源经过整 流之后即成直流电压，但波形不平均整，若如图3-4加上电容器之后，就 会使波形变得较为平整，若再加上电感L ，及后面一段的电容C ，则波形即
呈平整的直流电压。 2) 耦合作用（Coupling ）：图3-5是一般的放大电路，为了使用两个电 晶体1r T 及2r T 能正常的动作，我们对其三极（C ：集极Collector ；B ：基集 Base ；E ：射集Emitter ）所加的直流电压都不相同，因此我们不能把1C 和 2B 直接连上来。于是加入耦合电容器C C ，因电容器的阻抗c C fC X π21=，直流电源的f =0，则C X →∞，所以直流电通不过，1C 及2B 对直流偏压（Bias ） 而言不能相通。但交流信号可以通过电容器，所以信号就可由第一级传到 第二级。 图3-4 图3-5 3) 旁路作用（By-pass ）：图3-6是一般的电晶体放大电路。通常在射 极处与射极电阻并联一电容器（p C ）使对交流信号0=e R ，以提高交流信 号的增益，此电容器称之为旁路电容器。 设若该回路未加入旁路电容器p C ，则e R 为一负回授元件，即如图 3-7所示，对直流，负回授提高了偏压的稳定性，但对交流，负回授却大大 地减少了该放大器的增益。即： EG BG G E BG BE V V V V V -=+= 此EG V 即为负回授成份。
片式多层陶瓷电容器MLCC
片式多层陶瓷电容器MLCC 多层陶瓷电容器MLCC是英文字母Multi-Layer Ceramic Capacitor的首写字母。在英文表达中又有Chip Monolithic Ceramic Capacitor。两种表达都是以此类电容器外形和内部结构特点进行，也就是内部多层、整体独石(单独细小的石头)的结构，独石电容包括多层陶瓷电容器、圆片陶瓷电容器等，由于元件小型化、贴片化的飞速发展，常规圆片陶瓷电容器逐步被多层陶瓷电容器取代，人们把多层陶瓷电容器简称为独石电容或贴片电容。 片式多层陶瓷电容器(Multi-layer Ceramic Capacitor 简称MLCC)是电子整机中主要的被动贴片元件之一，它诞生于上世纪60年代，最先由美国公司研制成功，后来在日本公司(如村田Murata、TDK、太阳诱电等)迅速发展及产业化，至今依然在全球MLCC领域保持优势，主要表现为生产出MLCC具有高可靠、高精度、高集成、高频率、智能化、低功耗、大容量、小型化和低成本等特点。 (片式多层陶瓷电容器，独石电容，片式电容，贴片电容) MLCC —简称片式电容器，是由印好电极（内电极）的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来，经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片，再在芯片的两端封上金属层（外电极），从而形成一个类似独石的结构体，故也叫独石电容器。 MLCC除有电容器“隔直通交”的通性特点外，其还有体积小，比容大，寿命长，可靠性高，适合表面安装等特点。?随着世界电子行业的飞速发展，作为电子行业的基础元件，片式电容器也以惊人的速度向前发展，?每年以10%～15%的速度递增。目前，世界片式电容的需求量在2000亿支以上，70%出自日本（如MLCC大厂村田muRata），其次是欧美和东南亚（含中国）。随着片容产品可靠性和集成度的提高，其使用的范围越来越广，?广泛地应用于各种军民用电子整机和电子设备。如电脑、电话、程控交换机、精密的测试仪器、雷达通信等。 简单的平行板电容器的基本结构是由一个绝缘的中间介质层加外两个导电的金属电极，基本结构如下： 下图-(片式多层陶瓷电容器，独石电容，片式电容，贴片电容) MLCC实物结构图
陶瓷电容器技术要点
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一、定义：由两金属极板加以绝缘物质隔离所构成的可储存电能的组件称为电容器。 二、代号：“C” 三、单位：法拉(F) 微法(uF) 纳法(nF) 皮法(pF) 1F=106 uF =109nF=1012 pF 四、特性：通交流、阻直流 因电容由两金属片构成，中间有绝缘物，直流电无法流过电容，但通上交流电时，由于电容能充放电所致，所以能通上交流 五、作用：滤波、耦合交变信号、旁路等 六、电容的串联、并联计算 1.串联电路中，总容量=1÷各电容容量倒数之和 2.并联电路中，总容量=各电容容量之和 七、电容的标示： 1.直标法：直接表示容量、单位元、工作电压等。如1uF/50V 2.代表法：用数字、字母、符号表示容量、单位元、工作电压等 如：“104”表示容量为“100000pF” “Z”表示容量误差“+80% -20%” “”表示工作电压“50V” 八、电容的分类 1.按介质分四大类 1).有机介质电容器(极性介质与非极性介质，一般有真合介质、漆膜
介质等) 2).无机介质电容器(云母电容器、陶瓷电容器、波璃釉电容器 3).电解电容器(以电化学方式形式氧化膜作介质，如铝Al2O3钽Ta2O5) 4).气体介质电容器(真空、空气、充气、气膜复合) 2.按结构分四大类 1).固定电容器2).可变电容器3).微调电容器(半可变电容器) 4).电解电容器 3.按用途分 1).按电压分低压电容器、高压电容器 2).按使用频率分低频电容器(50周/秒或60周/秒)和高频电容器(100K 周/秒) 3).按电路功能分：隔直流、旁路、藕合、抗干扰(X2)、储能、温度补偿等 电解电容(E/C) 一、概述 电解电容的构造是由阳箔、阴箔、电解纸、电解液之结合而成的，阳箔经化成后含有一高介电常数三氧化铝膜(Al2O3)，此氧化膜当作阳箔与阴箔间的绝缘层，氧化膜的厚度即为箔间之距离(d)，此厚度可由化成来加以控制，由于氧化膜的介电常数高且厚度薄，故电解电容器的容量较其它电容高。电解电容的实值阳极是氧化膜接触之电解液，
电解电容与陶瓷电容两种电容的不同作用
电解电容与陶瓷电容：两种电容的不同作用 电解电容与陶瓷电容一般用在IC的电源与地之间,起滤波作用，陶瓷电容单独使用去耦作用，它的使用一般在IC中会有说明，其电解值的大小与IC所需电流大小有关,陶瓷取0.01uf。 电解电容 陶瓷电容 ? 如果我要用别的电容替代某个电容的时候，是必须容量和耐压值都要满足吗有的时候，发现很难两全其美。这时候能不能舍弃其中之一呢
滤波电容范围太广了，这里简单说说电源旁路(去藕)电容。 滤波电容的选择要看你是用在局部电源还是全局电源。对局部电源来说就是要起到瞬态供电的作用。为什么要加电容来供电呢是因为器件对电流的需求随着驱动的需求快。 基于以上的理论，计算电容量就要按照电容能提供电流变化的能量去计算。选择电容的种类，就需要按照它的寄生电感去考虑--也就是寄生电感要小于电源路径的分布电感。 讨论问题必须从本质上出发。首先，可能都知道电容对直流是起隔离作用的，而电感器的作用则相反。所有的都是基于基本原理的。那这时，电容就有了最常见的两个作用。一是用于极间隔离直流，有人也叫作耦合电容，因为它隔离了直流，但要通过交流信号。直流的通路局限在几级间，这样可以简化工作点很复杂的计算，二是滤波。基本上就是这两种。作为耦合，对电容的数值要求不严，只要其阻抗不要太大，从而对信号衰减过大即可。但对于后者，就要求从滤波器的角度出发来考虑，比如输入端的电源滤波，既要求滤除低频(如有工频引起的)噪声，又要滤除高频噪声，故就需要同时使用大电容和小电容。有人会说，有了大电容，还要小的干什么这是因为大的电容，由于极板和引脚端大，导致电感也大，故对高频不起作用。而小电容则刚好相反。巨细据此可以确定电容量。而对于耐压，任何时候都必须满足，否则，就会爆炸，即使对于非电解电容，有时不爆炸，其性能也有所下降。讲起来，太多了，先谈这么多。 电解电容的作用和使用注意事项 一、电解电容在电路中的作用 1，滤波作用，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电解电容，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。在实际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容.由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰. 2，耦合作用：在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级电路的静态工作点相互影响，常采用电容藕合.为了防止信号中韵低频分量损失过大，一般总采用容量较大的电解电容。 二、电解电容的判断方法
陶瓷电容器的种类和应用特点
陶瓷电容器的种类和应用特点 陶瓷材料具有优越的电学、力学、热学等性质，可用作电容器介质、电路基板及封装材料等。陶瓷材料是由氧化物或其他化合物制成坯体后，在接近熔融的温度下，经高温焙烧制得的材料。通常包括原料粉碎、浆料制备、坯件成型和高温烧结等重要过程。陶瓷是一个复杂的多晶多相系统，一般由结晶相、玻璃相、气相及相界交织而成，这些相的特征、组成、相对含量及其分布情况，决定着整个陶瓷的基本性质。 陶瓷材料做成的陶瓷电容器也叫瓷介电容器或独石电容器，根据陶瓷材料的不同，可以分为低频陶瓷电容器和高频陶瓷电容器两类，按结构形式分类，又可分为圆片状电容器、管状电容器、矩形电容器、片状电容器、穿心电容器等多种。 陶瓷电容器的种类有哪些？ 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，即使介质材料的介电常数尽可能提高和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。 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，视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
多层陶瓷电容器技术规格书
产品技术规格书 文件编号 产品名称多层陶瓷电容技术规格书 产品型号 产品图号
目录 1 目的和适用范围 2 1.1目的 2 1.2适用范围 2 2 引用和参考的相关标准 2 3 功能简述 3 4 要求 3 4.1一般要求 3 4.2电气要求 4 4.3环境试验要求 4 4.4安全要求测试10 4.5 包装、运输、贮存10 4.6质量与可靠性10 4.7 加工工艺说明10 5对供应商的要求11 5.1规范接收11 5.2提供资料和数据11 5.3产品更改通知（PCN）11 5.4质量控制要求11 5.5供应商承诺11 6资格认证11 6.1样本11 6.2样本试验11 6.3 资格认证试验12 7重要说明12 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - Copyright ? 2006Xinwei Technologies Co. Ltd., All Rights Reserved
1.1 目的 物料技术规格书是描述公司外购或外协物料的受控性文件，是公司物料规范化管理的基石。其作用为： ·供应厂商进行产品设计、生产和检验的依据 ·质量部门验货、退货的依据 ·采购部进行采购的依据 ·对供应厂商产品质量进行技术认证的依据 ·研发部门选用物料的依据 本技术规格书的目的是让供应厂商了解信威通信公司对该物料在质量及其可靠性方面的要求，只有质量和可靠性两方面都100％达到要求的物料才被信威通信公司接受。信威通信公司有权取消不合格产品供应商的资格，有权在必要时修改本技术规范的有关内容，届时供应商会提前收到有关更改通知并给予适当的时间来做相应的更改。 1.2 适用范围 本规格书适用于供应厂商进行多层陶瓷电容器设计、生产以及检验，指导质量部对供应厂商提供的多层陶瓷电容器进行技术认证及进货检验，指导采购部采购合格产品，研发部在设计新产品时选用合格物料。 2引用和参考的相关标准 GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温 GB/T 2423.2-2002 电工电子产品环境试验第2部分: 试验方法试验B: 高温 GB/T 2423.3-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Ca:恒定湿热试验方法 GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验第２部分:试验方法试验Fc和导则:振动 GB/T 3873-1983 通信设备产品包装通用技术条件 GB/T 2828.1-2003 计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划 GB/T 2693-2001 电子设备用固定电容器第1部分：总规范 GB/T 5968-1996 电子设备用固定电容器第9部分：分规范2类瓷介固定电容器 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Copyright ? 2006Xinwei Technologies Co. Ltd., All Rights Reserved
电容器的作用
电容器的作用 这学期我学习了有关电容器的知识，我觉得这么一个小小的原件，这么简单的结构却蕴藏着这么多的原理，所以我的论文内容就是谈谈这么一个小小的电容器的不同作用，来体现在简单结构下的巨大价值。 首先在直流电路中，电容器就相当于断路，从电容器的结构上说，最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质（有的是空气）构成的。通电后，极板带电，形成电势差，但是由于中间的绝缘物质，所以整个电容器是不导电的。不过，这样的情况是在没有超过电容器的临界电压（击穿电压）的前提条件下的。我们知道，任何物质都是相对绝缘的，当物质两端的电压加大到一定程度后，物质是都可以导电的，我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外，电容被击穿后，就坏了，不再是断路了。不过，这样的电压在电路中几乎是见不到的，所以都是在击穿电压以下工作的，可以被当做绝缘体看。 其次是在交流电路中，因为电流的方向是随时间变化的，而电容器则有着充放电的过程是，这个过程，在极板间形成变化的电场，而这个电场也是随时间变化。实际上，电流是通过借助电场的“手”在电容器间通过的。有句话叫通交流，阻直流，说的就是电容的这个性质。下面说说电容的作用： 1）旁路 旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。就像小型可充电电池一样，旁路电容能够
被充电，并向器件进行放电。为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。 2）去耦 又称解耦。从电路来说，总是可以区分电源和负载的。如果负载电容比较大，电源要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作，这就是所谓的“耦合”。去耦电容就是起到一个“电池”的作用，满足电源的变化，避免相互间的耦合干扰，在电路中进一步减小电源与参考地之间的高频干扰阻抗。 3）滤波 从理论上说，电容越大，阻抗越小，通过的频率也越高。但实际上超过1μF 的电容大多为电解电容，有很大的电感成份，所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到一个电容量较大电解电容并联了一个小电容，这时大电容通低频，小电容通高频。电容的作用就是通高阻低，通高频阻低频。电容越大低频越不容易通过。具体用在滤波中，大电容（1000μF）滤低频，小电容（20pF）滤高频。曾有人将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变，由此可知，信号频率越高则衰减越大，可很形象的说电容像个水塘，不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化，频率越高，峰值电流就越大，从而缓冲了电压。滤波就是充电，放电的过程。 4）储能 储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储的能量通过变换器
多层片式陶瓷电容器..
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。 钯全银端头：针对全银的缺点而改进，其耐焊性能、端头强度均获改善，但可焊性随存放时间而改变。 三层电镀端头：（银、镍、锡）耐焊性性能优越，端头物理强度高，可焊性好。适用于自动贴片机焊接、波峰焊接、再流焊接及手工焊接等诸多焊接工艺，符合SMT操作条件。
第六章半导体陶瓷(精)
第六章半导体陶瓷 一、教学基本要求 了解半导体瓷的种类，掌握BaTiO3陶瓷的半导化机理，PTC效应机理，了解半导体陶瓷电容器的分类及其性能，理解表面层、晶界层电容效应。掌握金属与半导体的接触形式及原因。 二、基本内容概述 6.1 半导体陶瓷的基本概念 1、装置瓷、电容器瓷、铁电压电瓷：ρV＞1012Ω?cm ，防止半导化，保证高绝缘电阻率；半导体瓷：ρV＜106Ω?cm 2、半导体瓷：传感器用，作为敏感材料，电阻型敏感材料为主： ρV或ρS对热、光、电压、气氛、湿度敏感，故可作各种热敏、光敏、压敏、气敏、湿敏材料。 3、非半导体瓷——体效应（晶粒本身） 半导体瓷——晶界效应及表面效应 6.2 BaTiO3瓷的半导化机理 1、原子价控制法（施主掺杂法） 在高纯（≥99.9％）BaTiO3中掺入微量（＜0.3％mol）的离子半径与Ba2+相近，电价比Ba2+离子高的离子或离子半径与Ti4+相近而电价比Ti4+高的离子，它们将取代Ba2+或Ti4+位形成置换固溶体，在室温下，上述离子电离而成为施主，向BaTiO3提供导带电子（使部分Ti4++e→Ti3+），从而ρV下降（102Ω?cm），成为半导瓷。 2、强制还原法 在还原气氛中烧结或热处理，将生成氧空位而使部分Ti4+→Ti3+，从而实现半导化。 3、AST法
当材料中含有Fe、K等受主杂质时，不利于晶粒半导化。加入SiO2或AST玻璃（Al2O3·SiO2·TiO2）可以使上述有害半导的杂质从晶粒进入晶界，富集于晶界，从而有利于陶瓷的半导化。 6.3 PTC热敏电阻 1、PTC效应：半导体BaTiO3陶瓷，当温度超过居里温度时，在几十度的范围内，电阻率会增大4~10个数量级，即PTC效应。 2、电阻-温度特性、电压-电流特性，电流-时间特性。 3、PTC机理： ●海旺模型 ●丹尼尔斯模型 6.4 半导体陶瓷电容器 1、分类及性能 半导体陶瓷电容器按其结构、工艺可分为三类： ●表面阻挡层型 ●表面还原－再氧化型 ●晶界层型。 2、表面型半导体陶瓷电容器 3、晶界型半导体陶瓷电容器 三、重点、难点分析 1、BaTiO3陶瓷的半导化机理
陶瓷电容器特性
陶瓷电容器特性
特别说明：本文档所有内容来气村田制作所网站，作者仅将所需要的内容总结在一起方便阅 读查阅，
Q ：高介电常数型（X5R/B、X7R/R 特性等）与温度补偿型（CH、C0G 特性等）的特征 和用途有哪些区别？
A : 请参阅下表。
高介电常数型
温度补偿型
主要 温度 B/X5R、R/X7R 特性等 特性
CH、COG 特性等
特征
?主要原料：强介电性材料钛酸钡（BaTiO3） ?主要原料：一般介电材料氧化钛（TiO2）或
?室温下，拥有 1000~20000 的高相对介电 锆酸钙（CaZrO3）
常数，实现了体积小容量大。
?相对介电常数为 20~300 左右，与高介电常
?随着温度或电压的变化，相对介电常数也 数相比静电容量较小。
会发生变化，因此当用于电路的时间常数 ?随着温度的变化，相对介电常数会呈直线变
时，需事前确认电子电路动作状态进行变化 化。
的可能性。
随着时间的变化，容量值基本保持不变，即
?静电容量会随着时间而变化。
使处于高温、高电力、高频率的环境中 tane
（电容损耗）也很小，稳定性极佳。
?基本不会受到介电常数的时间变化或施加
电压的影响，且具有较高的 Q 值
（1000~8000）。
主要 用途
?常用于电脑、数码家电、智能手机等。 ?利用其优异的高频特性，作为去耦电容器 防止噪音发生或发挥其优异的吸收功能，广 泛应用于各领域。 最近可获得数 μF~100μF 的容量值，因此还 被应用于各类电源的平滑电容器。 ?此外还被广泛使用于分路器、连接器、过 滤电路等领域中。
?常用于电视调谐器电路中。 ?最近可扩大至 0.1μF 的静电容量，开始用于 DC-DC 转换器的缓冲电路或音频设备等。 此外还被用于高频电路中（振荡、调音、连 接器电路等）。
电容的种类和用途(作用)
电容的种类和用途（作用） 纸介电容 用两片金属箔做电极，夹在极薄的电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金属壳或者绝缘材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）壳中制成。它的特点是体积较小，容量可以做得较大。但是有固有电感和损耗都比较大，用于低频比较合适。 云母电容 用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。它的特点是介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小，适宜用于高频电路。 陶瓷电容 用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜做极板制成。它的特点是体积小，耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适宜用于高频电路。 铁电陶瓷电容容量较大，但是损耗和温度系数较大，适宜用于低频电路。 薄膜电容 结构和纸介电容相同，介质是涤纶或者聚苯乙烯。涤纶薄膜电容，介电常数较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。 聚苯乙烯薄膜电容，介质损耗小，绝缘电阻高，但是温度系数大，可用于高频电路。 金属化纸介电容 结构和纸介电容基本相同。它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔，体积小，容量较大，一般用在低频电路中。
油浸纸介电容 它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里，能增强它的耐压。它的特点是电容量大、耐压高，但是体积较大。 铝电解电容 它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。还需要经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜做介质。它的特点是容量大，但是漏电大，稳定性差，有正负极性，适宜用于电源滤波或者低频电路中。使用的时候，正负极不要接反。钽、铌电解电容 它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。用在要求较高的设备中。 半可变电容 也叫做微调电容。它是由两片或者两组小型金属弹片，中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。 可变电容 它由一组定片和一组动片组成，它的容量随着动片的转动可以连续改变。把两组可变电容装在一起同轴转动，叫做双连。可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。空气介质可变电容体积大，损耗小，多用在电子管收音机中。聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的，体积小，多用在晶体管收音机中。 NPO(COG):电气性能最稳定，基本上不随温度、电压与时间的改变面改变，适用于对稳定性要求高的高频电路；
陶瓷电容的基本电气特性
Chip Monolithic Ceramic Capacitor 贴片独石陶瓷电容器 Electrical Characteristic Explanation 电气特性说明说明 September 1st ,2005. Component Business Unit Murata Manufacturing Co.,Ltd.株式会社村田制作所 元件事业本部 Note : 注: The information of this material are as of the date mentioned above. They are subject to change without advance notice. If there are any questions, please contact our sales representatives or product engineers.
1.Material of Capacitor 电容器的材料 2.Ceramic material (Class 1, Class 2) 陶瓷材料 3.Electrical Characteristic (Class 1, Class 2) 陶瓷电容器的电气特性 4. Function of Ceramic Capacitor 陶瓷电容器的功能 5.Rated Voltage Explanation (Ceramic Capacitor) 额定电圧说明(陶瓷电容器) Contents 内容
Fixed Capacitor 固定电容器Film 薄膜 Ceramic 陶瓷 Aluminum 铝 Glass 玻璃 Mica 云母 Electrolytic Double Layer 双倍电解层 Using plastic film as the dielectric , thin metal film metal as inner electrodes , stacked and rolled up together. Non polarized organic film capacitor. Using Ceramic as the dielectric , metal baked with ceramic as inner electrodes , non-polarized and non-organic capacitors. Using high purity conductive material as positive electrodes , oxidized layers on the electrodes , either liquid or solid electrolyte contacting oxidized layers as the negative electrodes. Using glass film or glass powder as the dielectric , metallic foil or metallic paste as electrodes. Using natural Mica as the dielectric , metallic foil as inner electrodes. Impregnated collecting electrode with liquid electrolyte , divided into positive / negative / by a porous separator as polarized capacitors. Material of Capacitor 电容器的材料
多层陶瓷电容器失效分析
多层陶瓷电容器失效分析 多层陶瓷电容器的质量控制为一系统工程，首先必须对实际生产中的失效样品进行分析以确定失效的根本原因，在此基础上逐步提出改进措施并最终达到最优化的控制。 前言 无源元件(passive component) 在电子产品中占有十分重要的地位。虽然很多无源元件在整个电子产品中所占的物料价值并不高，但任何一个微不足道的元器件的失效都可能导致整个系统的失效。一般电子产品中有源元器件(IC)和无源元件的比例约为1：10-20。从该数据可以看出无源元件质量控制的重要性。 无源元件的类型很多，多层陶瓷电容器(MLCC)是其中最重要，也是用量最大的产品之一。图1为MLCC的典型结构。其中导体一般为Ag或AgPd，陶瓷介质一般为(SrBa)TiO3，多层陶瓷结构通过高温烧结而成。器件端头镀层一般为烧结Ag/AgPd，然后制备一层Ni阻挡层(以阻挡内部Ag/AgPd材料，防止其和外部Sn发生反应)，再在Ni层上制备Sn或SnPb 层用以焊接。近年来，也出现了端头使用Cu的MLCC产品。 根据MLCC的电容数值及稳定性，MLCC划分出NP1、COG、X7R、Z5U等。根据MLCC 的尺寸大小，可以分为1206，0805，0603，0402，0201等。 MLCC 的常见失效模式 多层陶瓷电容器本身的内在可靠性十分优良，可以长时间稳定使用。但如果器件本身存在缺陷或在组装过程中引入缺陷，则会对其可靠性产生严重影响。 陶瓷多层电容器失效的原因分为外部因素和内在因素。 内在因素主要有以下几种： 1.陶瓷介质内空洞(Voids) 导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染，烧结过程控制不当等。空洞的产生极易导致漏电，而漏电又导致器件内部局部发热，进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加。该过程循环发生，不断恶化，严重时导致多层陶瓷电容器开裂、爆炸，甚至燃烧等严重后果。 2.烧结裂纹(firing crack) 烧结裂纹常起源于一端电极，沿垂直方向扩展。主要原因与烧结过程中的冷却速度有关，裂纹和危害与空洞相仿。 3.分层(delamination)
元器件用法：多层陶瓷电容器的用途
元器件用法：多层陶瓷电容器的用途 在2014年10月开始量电气双层电容器DMF系列中低ESR、大容量的1，000mF品了。电气双层电容器（EDLC）与传统的陶瓷电容器和电解电容器相比，是集大容量、比电池更低的ESR和使用寿命长等优势为一体的蓄电设备。其中，的DMF系列实现了业界最高水平的低ESR，以及高达数十W的大功率输出。可作为峰值输出的辅助电源和备用电源使用，帮助实现电池和电源的小型化，降低能源损耗和高输出的功能。此次的DMF系列的品阵容在原来的470mF的基础上追加了大容量的1，000mF品，因此实现了更长时间的峰值输出辅助和备份供电，有望在各种各样的设备中得以灵活应用。本篇文章将给大家介绍DMF系列的用途。 2. 代表性的用法 低ESR、大容量的DMF系列常被用作于峰值输出和备份用的辅助电源，减轻电池负荷，与发电元件组合作为免维护的电源等用途中，可灵活运用于各种设备，为电源的小型化、高功能化、节能化做出了贡献。 ①峰值输出辅助电源的应用 说到峰值输出辅助电源的应用，使用DMF系列有助于实现电源的小型化和高输出功能，更有望改善电源性能等。 【用途例】
LED、小型DC电机设备、智能燃气表和智能水表、RKE（遥控门禁）等设备的峰值输出辅助。 图2 峰值输出辅助电源 ②备用辅助电源用途 活用了使用寿命长的特点，比起电池更加活用了低ESR、小型化的特点，在有限的空间里可实现大功率输出的备用功能。 【用途例】 SSD、PLC等的存储备份和通信设备的功能 图3 备用辅助电源 ③电池负荷减轻用途 低ESR、大容量的特点可以均衡电源线电压变动，实现了设备的功能改善和工作稳定化。 【用途例】 音频设备、各种通信设备、便携式打印机、安保相关以及医疗等设备的电源