我们把用来制造片式多层瓷介电容(MLCC)的陶瓷叫电容器瓷。这里所说的瓷介就是用电容器瓷制成的陶瓷介质。各位明白,陶瓷是一类质硬、性脆的无机烧结体。就其显微结构而论,大都具有多晶多相结构。其性能往往会决定于其成份和结构。当配方确定之后,能否达到预期的效果,关键取决于制造陶瓷粉料的工艺。
NPO(COG)贴片电容属于Class 1温度补偿型电容。它的容量稳定,几乎不随温度、电压、时间的变化而变化。非常适合于高频电子电路。
半导体瓷:其电气性能对外界物理条件极其敏感,可制造各种敏感元件。比如热敏电阻,气敏电阻。
磁性瓷:即铁氧体瓷,是铁磁性氧化物。用以制造高频或微波铁氧体器件、以及恒磁器件。如VCD中的磁珠。
微波介质瓷:其品质因素大,频率特性好,可制作声表面波滤波器(SAWF);陶瓷滤波器(CF)。
贴片电容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的材质规格,不同的规格有不同的用途。下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意。不同的公司对上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法,这里我们引用的是敝司三巨电子公司的命名方法,其他公司的产品请参照该公司的产品手册。
具有最高的电容量稳定性,在-55℃~125℃工作时候的温度范围内,温度特性为:0±30ppm/℃(COG)、0±60ppm/℃(COH)。
高频热补偿、热稳定电容器瓷是专供Ⅰ类瓷介电容器作介质用,其瓷料主要成分是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,介质损耗小,温度系数和范围广,一般在(120~-5600)ppm/℃之间可调。高频热补偿电容瓷常用来制造的负温产品,其用途最广的地方就是振荡回路,像彩电高频头。各位明白,振荡回路都是由电感和电容构成,回路中的电感线圈一般具有正的电感温度系数。因此,为了保持振荡回路中频率(F=1/2π√ LC )不随气温变化而发生漂移,就必须先用具有适当的负温度系数的电容器来进行补偿。
按其用途可大致分为三类:①高频热补偿电容器瓷(UJ、SL);②高频热稳定电容器瓷(NPO);③低频高介电容器瓷(X7R、Y5V、Z5U)。
按温度系数分可大致分为两类:①负温度系数电容器瓷(即高频热补偿电容器瓷);②正温度系数电容器瓷(即平时我们常说的COG、X7R、Y5V瓷料)。
低频高介电容器是指强介铁电陶瓷,一般用作Ⅱ类瓷介电容器的介质。具有自发极化性质的非线性陶瓷材料,一般以钛酸钡(BaTiO3)为主体的铁电陶瓷,其特点是介电系数特别高,一般数千,甚至上万;介电系数随温度呈非线性变化,介电常数随施加的外电场有非线性关系。
陶瓷介质的代号是按其陶瓷粉料的温度特性来命名的。常用的几种陶瓷粉料的含义如下:
NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。
NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。
X7R贴片电容属于EIA规定的Class 2类材料的电容。它的容量相对稳定。
具有较高的电容量稳定性,在-55℃~125℃工作时候的温度范围内,温度特性为±15%。