小型化一直是多層陶瓷片式電容器(MLCC)產品的熱門趨勢。但縮小尺寸并非易事,特別是需要考慮到許多臨界條件。雖然數字工具可以為用戶提供很多的協助,但如果用戶完全依賴這些工具,住往會忽略一些關鍵的技術問題。 多層陶瓷片式電容器(MLCC)的體積很小,有利于實現小型化。然而,考慮ESD保護、EM干擾和熱管理等因素,以及與這些因素相關的典型特性和漂移,也是很重要的。雖然越來越多的開發人員使用數字工具來簡化選擇元器件的過程,但仍然需要考慮到上述各個方面,才能夠快速實現設計目標并避免不必要的重復設計。 首先,建議用戶在縮小尺寸時,不要簡單地沿用MLCC的現值組合,尤其是在電容(C值)和電壓方面,而是要根據應用的實際需求甚至單個元器件的功能來做出決定。理想情況下,應當考慮供應商的首選型款。除了C值和電壓外,其他的重要數值還包括阻抗和等效串聯電阻(ESR)。 特別是對于高電容(hi-cap)器件,即C值以μF為單位的MLCC產品,其直流偏置效應也是需要考慮的重要因素。直流偏置是基于施加的直流電壓而導致電容降低的效應。在額定電壓下,電容有可能下降到標稱值的20%左右,具體數值取決于元器件,因此在操作期間必須注意絕對最小C值。老化現象會導致MLCC的電容值隨著時間的推移而損失,在每個對數尺度差距(per logarithmic decade)下的損失大約在1%到6%之間,這意味著我們可以按此估算1小時后、10小時后、100小時后的電容數值損失,依此類推。因此,MLCC的C值越高且內層越薄,MLCC就越容易老化。也就是說,與直流偏置和溫度漂移的影響相比,老化基本上是可以忽略不計的因素,盡管它在測量用于容差測試的C值時發揮關鍵作用。 與生物的老化不同,MLCC器件的老化是可逆轉的。適當的加熱處理可以逆轉老化效應。為了實現去老化,MLCC元器件通常會放置在+150°C溫度下1小時,然后靜置24小時。電焊操作也可以去老化。 從整體來看各種C值漂移,很明顯應該提倡使用標稱容差范圍為±10%的二類電容器,而不是標準容差范圍為±5%的,即使一些供應商仍然提供和交付標準容差范圍為±5%的電容產品。這會引起對于是否遵守容差范圍的無意義辯論。在測量過程中,用戶經常無法滿足有關測量設備和測量條件的要求。例如測量電壓(通常定義為1.0 V的有效值)在測量過程中出現下降,從而導致顯示的電容值過低。 |