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片式叠层陶瓷电容器 - CBB大电容贴片电容及其应用

2012年03月31日 09:02 本站整理 作者:秩名 用户评论(0

  片式叠层陶瓷电容器(MLCC),简称片式叠层电容器(或进一步简称为CBB大电容贴片电容器),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,片式叠层陶瓷电容器是一个多层叠合的结构,其实质是由多个简单平行板电容器的并联体。因此,该电容器的电容量计算公式为

  C=NKA/t

  式中,C为电容量;N为电极层数;K为介电常数(俗称K值);A为相对电极覆盖面积;t为电极间距(介质厚度)。

  由此式可见,为了实现片式叠层陶瓷电容器大容量和小体积的要求。只要增大N(增加层数)便可增大电容量。当然采用高K值材料(降低稳定性能)、增加A(增大体积)和减小t(降低电压耐受能力)也是可以采取的办法。

  这里特别说一说介电常数K值,它取决于电容器中填充介质的陶瓷材料。电容器使用的环境温度、工作电压和频率、以及工作的时间(长期工作的稳定性)等对不同的介质会有不同的影响,具体参考HTTP://WWW.HQEW.COM/TECH/DR/200010060007_142.HTML。通常介电常数(K值)越大,稳定性、可靠性和耐用性能越差。

  常用的陶瓷介质的主要成分是MgTiO3、CaTiO3、SrTiO3和TiO2再加入适量的稀土类氧化物等配制而成。其特点是介质系数较大、介质损耗低、温度系数小、环境温度适用范围广和高频特性好,用在要求较高的场合(I类瓷介电容器)中。

  另一类是低频高介材料称为强介铁电陶瓷,常用作Ⅱ类瓷介电容器的介质,一般以BaTiO3为主体的铁电陶瓷,其特点是介电系数特别高,达到数千,甚至上万;但是介电系数随温度呈非线性变化,介电常数随施加的外电场也有非线性关系。

  目前最常用的多层陶瓷电容器介质有三个类型:COG或NPO是超稳定材料,K值为10~100;X7R是较稳定的材料,K值为2000~4000;Y5V或Z5U为一般用途的材料,K值为5000~25000。在我国的标准里则分为I类陶瓷(CC4和CC41)及Ⅱ类陶瓷(CT4和CT41)两种。上述材料中,COG和NPO为超稳定材料,在-55℃~+125℃范围内电容器的容量变化不超过±30ppm/℃。

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( 发表人:电子大兵 )

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