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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。. b+ _/ Y0 ]! h9 z' Q$ _7 g! d
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？* w6 d# x l+ g$ J3 b/ x- O. g
「工程师必备」MLCC贴片电容该如何选型！
5 W7 o0 q1 F3 ?. b2 U% F1 O# V 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。: e3 J% S1 t: j, I9 u( s
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.: e+ I8 F7 P: u/ W
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%.( \! `! w; r8 O2 m$ N! S
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。' j6 o8 W4 V3 e( O2 Q
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。6 B6 f' H/ G$ i* H1 ^' ^* e
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。, Q8 v& k& ~) o% d8 n& ?$ P. E
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.
! [9 w2 ]9 C1 F; z6 w v4 q) } 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。/ q2 k3 Y5 }9 I
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。8 O4 d" a; a; N% A$ d' |- n
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。2 H. X2 S! x; f/ }) u) s' K
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。
1 N" V7 J9 s- ]9 Z( k 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。4 E' P5 P2 n5 F" I3 D- Y
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！
2 |; E7 T3 z7 |9 q1 W 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）' A3 y3 x2 e q9 r2 h1 b
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。
0 p' i. s1 l, g# L 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。
2 f, b V/ y* X. N2 Q: F; M7 a 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。/ [5 \( q* K- r2 t
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发表于 2021-11-8 14:36
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