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MLCC(贴片电容)选择及应用问题 钽电容及电解电容的品牌商介绍 MLCC （片状多层陶瓷电容）现在已经成为了电子电路最常用的元件之一。M LCC 表面看来，非常简单，可是，很多情况下，设计工程师或生产、工艺人员对 MLCC 的认识却有不足的地方。以下谈谈 MLCC 选择及应用上的一些问题和注意事 项。 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。 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。 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。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最好，在-55°C 至+125°C 的工作温度范围内时温度系数为 0 ±30ppm/°C。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%。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。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最大，但是 随着温度上升或下降，其容量都会下降。 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，能够做出来的最大容量也是依次减少的。 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。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。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。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060 3/X7R/470pF/16V 的电容，而事实上一般厂家 0603/X7R/470pF 的电容只生产 50 V 及其以上的电压而不生产 16V 之类的电压了。 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。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。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 0 603 封装对应英制的却是 0201 ！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）。 另外，设计工程师除了要了解 MLCC 的温度性能外，还应该了解更多的性 能。比如Y5V 介质的电容，虽然容量很大，但是，这种铁电陶瓷有一个缺点，在 就是其静态容量随其直流偏置工作电压的增大而减少，最大甚至会下降 70%。比 如一个 Y5V/50V/10uF 的电容，在 50V 的直流电压下，其容量可能只有 3uF ！当 然，不同的厂家的特性有差异，有的下降可能没这么严重。如果你一定要用 Y5V 的电容，除了要知道其容量随温度的变化曲线图外，还必须向厂家索取其容量随 直流偏置电压变化的曲线图 （甚至是要容量温度