贴片电容的优点:
一个是等效串联阻抗(ESR:Equivalent Series Resistance)较小,因此频率特性出色。ESR是指电容器内部电极等的阻抗。这一阻抗较大的话,除了判断噪声吸收特性优劣的依据、即阻抗的频率特性会变差之外,阻抗导致的发热也不容忽视。因此,在安装于微处理器、DSP及MCU等半导体芯片的周围,用于对噪声进行吸收的去耦用途时,较低的ESR值是不可或缺的要素。
另一个是对异常电压具有较强的耐受性。比如,以额定电压为16V、静电容量为10μF的产品进行直流击穿电压的比较时,铝电解电容器只有30V,钽电解电容器也不过30~60V。而片状独石陶瓷电容器极高,可以达到约200V。因此,即使电子设备因某种原因而出现了浪涌电压或脉冲电压时,如果配备的是片状独石陶瓷电容器的话,仍可将绝缘击穿导致故障的可能性控制在较低水准上。
电容器已诞生近50年。其间,片状独石陶瓷电容器什么是电容器?通过介电体层的薄型化以及新型介电体材料的开发,稳步实现小型化和大容量化。由此,片状独石陶瓷电容器逐渐从率先普及的铝电解电容器、钽电解电容什么是电解电容?器、薄膜电容器什么是薄膜电容器?手中夺取市场,势力范围不断扩大(图1)。比如静电容量范围在10μ~100μF的产品中,2002年片状独石陶瓷电容器的所占比例几乎为零,但随着向小型化和大容量化方向发展,到2005年可向市场投放产品中,片状独石陶瓷电容器的所占比例就升至约1/3,到2007年更是提高到了约2/3
贴片陶瓷电容的缺点大致有两个。
第一是温度特性较差。具体体现为静电容量着温度而变化的幅度较大。铝电解电容器的容量变化在-55~+125℃的温度范围内为±15%左右,而片状独石陶瓷电容器不同,有的种类(比如F特性的产品)在+30~-80%的范围内便会大幅变化。因此,在将片状独石陶瓷电容器用于汽车车内等高温环境下或滑雪场等寒冷环境下的电子设备时,需要在考虑了容量变化的基础上来设计电子电路。
不过,要注意的是,温度特性较差的缺点只存在于介电体材料使用钛酸钡(BaTiO3)的高介电常数型(2类,CLASS-II)片状独石陶瓷电容器中。使用氧化钛(TiO2)的1类(CLASS-I)片状独石陶瓷电容器,在-55~+125℃范围内的容量温度系数最大只有±60ppm/℃。但目前氧化钛存在介电常数较小的问题,因此未能实现大容量产品。
第二是存在直流电压特性(DC偏压特性)。直流电压特性是指在向片状独石陶瓷电容器施加直流电压后实际静电容量会减少的现象(图3)。比如,在向额定电压为6.3V、静电容量为100μF的片状独石陶瓷电容器实施加直流4V电压时,如果是B特性产品的话,静电容量就会减少约20%,F特性产品甚至会减少约80%。而铝电解电容器和钽电解电容器则不会出现这种现象。
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