MLCC選型指導

MLCC雖然是比較簡單的，但是，也是失效率相對較高的一種器件。失效率高，一方面是MLCC結(jié)構(gòu)固有的可靠性問題，另外還有選型問題以及應(yīng)用問題。
    由于電容算是“簡單”的器件，所以有的設(shè)計工程師由于不夠重視，從而對MLCC的獨有特性不了解。在理想化的情況下，電容選型時，主要考慮容量及耐壓兩個參數(shù)就夠了。但是對于MLCC，僅僅考慮這兩個參數(shù)是遠遠不夠的。
MLCC不同材質(zhì)對性能的影響
    使用MLCC，不能不了解MLCC的不同材質(zhì)和這些材質(zhì)對應(yīng)的性能。MLCC的材質(zhì)有很多種，每種材質(zhì)都有自身的獨特性能特點。不了解這些，所選用的電容 就很有可能滿足不了電路要求。舉例來說，MLCC常見的有C0G(也稱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)時容量變化為±15%。Y5V的工作溫度僅為-30°C至+85°C，在這 個工作溫度范圍內(nèi)時其容量變化可達-22%至+82%。當然，C0G、X7R、Y5V的成本也是依次減低的。在選型時，如果對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，要求更高時必須選擇COG的。一般情況下，MLCC廠家都設(shè)計成使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，其容量都會下降。
    僅僅了解上面知識的還不夠。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，能夠做出來的最大容量也是依次減少的。 有的沒經(jīng)驗的工程師，以為想要什么容量都有，選型時就會犯錯誤，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。其實只要仔細看了廠家的選型手冊，就不會犯這樣的錯誤。另外，對于入門不久的設(shè)計工程師，對元件規(guī)格 的數(shù)序(E12、E24等)沒概念，會給出0。5uF之類的不存在的規(guī)格出來。即使是有經(jīng)驗的工程師，對于規(guī)格的壓縮也沒概念。比如說，在濾波電路上，原 來有人用到了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沒人用過的4.7uF或2.2uF的電容規(guī)格。不看廠家選型手冊 選型的人，還會犯下面這種錯誤，比如選了一個0603/X7R/470pF/16V的電容，而事實上一般廠家0603/X7R/470pF的電容只生產(chǎn) 50V及其以上的電壓而不生產(chǎn)16V之類的電壓了。
    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。美國的廠家用英制的，日本廠家基本上都用公制的，而國產(chǎn)的廠家有用英制的也有用 公制的。一個公司所用到的電容封裝，只能統(tǒng)一用一種制式來表示，不能這個工程師用英制那個工程師用公制。否則會搞混亂。極端的情況下，還會弄錯。比如說， 英制的有0603的封裝，公制的也有0603的封裝，但是兩者實際上是完全不同的尺寸的。英制的0603封裝對應(yīng)公制的是1608，而公制的0603封裝 對應(yīng)英制的卻是0201!其實英制封裝的數(shù)字大約乘以2.5(前2位后2位分開乘)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法。比如我們常說 的0402封裝就是英制的表達法，其對應(yīng)的公制封裝為1005(1.0*0.5mm)。
    設(shè)計工程師除了要了解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缺點，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，最大甚至會下降70%。比如一個Y5V/50V/10uF的電容，在50V的直流電壓下，其容量可能只有3uF!當 然，不同的廠家的特性有差異，有的下降可能沒這么嚴重。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，不過沒 有Y5V的那么明顯。同時，MLCC尺寸越小，這種效應(yīng)就越明顯。