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MLCC虽然是比较简单的，但是，也是失效率相对较高的一种器件。失效率高，一方面是MLCC结构固有的可靠性问题，另外还有选型问题以及应用问题。+ g3 V. c( k: D7 k( _+ p
由于电容算是“简单”的器件，所以有的设计工程师由于不够重视，从而对MLCC的独有特性不了解。在理想化的情况下，电容选型时，主要考虑容量及耐压两个参数就够了。但是对于MLCC，仅仅考虑这两个参数是远远不够的。那对于MLCC，工程师该如何选型呢？
7 j( m. } H! p C/ K 「工程师必备」MLCC贴片电容该如何选型！& A6 z# O$ o6 d7 ^! `, H! P
使用MLCC，不能不了解MLCC的不同材质和这些材质对应的性能。MLCC的材质有很多种，每种材质都有自身的独特性能特点。不了解这些，所选用的电容就很有可能满足不了电路要求。' W- V# |( I( q$ |6 w
举例来说，MLCC常见的有C0G（也称NP0）材质，X7R材质，Y5V材质。C0G的工作温度范围和温度系数好，在-55°C至+125°C的工作温度范围内时温度系数为0 ±30ppm/°C.
1 I, P" u0 F6 {4 A U/ @ X7R次之，在-55°C至+125°C的工作温度范围内时容量变化为±15%.Y5V的工作温度仅为-30°C至+85°C，在这个工作温度范围内时其容量变化可达-22%至+82%.% q/ G' M8 i8 K
当然，C0G、X7R、Y5V的成本也是依次减低的。在选型时，如果对工作温度和温度系数要求很低，可以考虑用Y5V的，但是一般情况下要用X7R的，要求更高时必须选择COG的。
# }$ D4 m! `* e3 I( t- t 一般情况下，MLCC厂家都设计成使X7R、Y5V材质的电容在常温附近的容量，但是随着温度上升或下降，其容量都会下降。
5 e4 v3 J: y% q6 ^' c( d 仅仅了解上面知识的还不够。由于C0G、X7R、Y5V的介质的介电常数是依次减少的，所以，同样的尺寸和耐压下，能够做出来的容量也是依次减少的。' v# g) I4 n; t' C+ G+ D
有的没经验的工程师，以为想要什么容量都有，选型时就会犯错误，选了不存在的规格。比如想用0603/C0G/25V/3300pF的电容，但是0603/C0G/25V的MLCC一般只做到1000pF.
: N: ^- ?' C- a f! s4 a 其实只要仔细看了厂家的选型手册，就不会犯这样的错误。另外，对于入门不久的设计工程师，对元件规格的数序（E12、E24等）没概念，会给出0.5uF之类的不存在的规格出来。
: S' i, r' n: A& O- w/ ]1 n 即使是有经验的工程师，对于规格的压缩也没概念。比如说，在滤波电路上，原来有人用到了3.3uF的电容，他的电路也能用3.3uF的电容，但他有可能偏偏选了一个没人用过的4.7uF或2.2uF的电容规格。
5 T4 M0 f. }' k 不看厂家选型手册选型的人，还会犯下面这种错误，比如选了一个0603/X7R/470pF/16V的电容，而事实上一般厂家0603/X7R/470pF的电容只生产50V及其以上的电压而不生产16V之类的电压了。, t6 O) E4 w5 w, d' w) n
另外注意片状电容的封装有两种表示方法，一种是英制表示法，一种是公制表示法。美国的厂家用英制的，日本厂家基本上都用公制的，而国产的厂家有用英制的也有用公制的。0 Q [& @1 j$ Q' N. S
一个公司所用到的电容封装，只能统一用一种制式来表示，不能这个工程师用英制那个工程师用公制。否则会搞混乱。极端的情况下，还会弄错。
. c5 H' d, q3 B- h, Y: P 比如说，英制的有0603的封装，公制的也有0603的封装，但是两者实际上是完全不同的尺寸的。英制的0603封装对应公制的是1608，而公制的0603封装对应英制的却是0201！ ~3 V% u/ V! N0 x/ t: I9 A; ~5 l6 v
其实英制封装的数字大约乘以2.5（前2位后2位分开乘）就成为了公制封装规格。现在流行的是用英制的封装表达法。比如我们常说的0402封装就是英制的表达法，其对应的公制封装为1005（1.0*0.5mm）+ P6 _ T* {7 x% \& |6 _6 S
一般说MLCC的ESL（等效串联电感）、ESR（等效串联电阻）小，是相对于电解电容（包括钽电解电容）而言的。事实上，高频时，MLCC的ESL、ESR不可以忽略。& {. \/ E; @2 H% Y. J
一般C0G电容的谐振点能达上百MHz，一般X7R电容的谐振点能达几十MHz，而Y5V电容的谐振点仅仅是数MHz甚至不到1MHz.谐振点意味着，超过了这个频率，电容已经不是电容特性了，而是电感特性了。- t; n/ G, C# E5 J3 ^& y
如果想使MLCC用于更高频率，比如微波，那么，就必须用专门的微波材料和工艺制造的MLCC.微波电容要求ESL、ESR必须更小。
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发表于 2021-11-8 14:36
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