多层片式陶瓷电容器——简称贴片功率电感、片容,日本及台湾地区常称为积层电容或叠层电容,1960年代由美国人发明,1980年代被日自己发挥光大并实现用低本钱贱金属量产。
贴片功率电感发展简史
作为电子整机中重要的被动贴片元件,MLCC的制造工艺庞杂,利用范畴十分普遍,通常被利用于各类电子产品跟各种高、低频电容中,它存在高坚固性、高精度、高集成、低功耗、大容量、小体积跟低本钱等特点,起到退耦、耦合、滤波、旁路跟谐振等作用。贴片功率电感此类贴片电感又称为功率电感,大电流电感。贴片电感,是闭合回路的一种属性。
很多人不理解贴片功率电感的制造工艺跟流程,下面小编为大家简单讲解一下!
制造流程
贴片功率电感重要结构包含端电极、内电极跟陶瓷介质三局部。
端电极个别包含基层、拦阻层、焊接层三局部。其中基层常为铜金属电极或银金属电极,重要作用是与内电极连接,引出容量;拦阻层属于镍镀层,其重要实现热拦阻作用;焊接层属于Sn层,其重要作用是供给焊接金属层。
内电极位于贴片功率电感内部,重要供给电极板正对面积,它与陶瓷介质个别是交
而陶瓷介质的的作用在于在极化介电储能,至于陶瓷介质的资料就很多了,比方贴片功率电感材质NP
O、X7R...等。
贴片功率电感结构:将一次性高温烧结而成,印有内电极的陶瓷介质膜片以一定的错位方法叠合而成。下面是贴片功率电感的制造流程图:
尺寸系列
标准系列化的外形尺寸,最常用英寸单位体系来表示:
如,0603—"06"表示:长0.06 inch=1.6mm;
"03"表示:宽0.03 inch=0.8mm;
也有用国际单位体系表示:
如,1608—"16"表示:长1.6mm;
"08"表示:宽0.8mm
贴片功率电感全系列尺寸表
留神:最小规格尺寸01005(长0.25mm*宽0.125mm),目前只有少数多少家日本公司在批量生产;
0201、0402、0603是目前用量最大的尺寸规格,大型的MLCC企业均可批量生产。国内,深圳宇阳是专做小尺寸MLCC的厂家;
2220及以上尺寸规格产品,市场占领量很小,大型企业个别不生产,重要是中小MLCC企业在生产供给。
额定电压系列
电压系列有:
1、3.3
V、6.3
V、10
V、16
V、25
V、50V ;
2、100
V、200
V、250
V、500
V、630V ;
3、1000
V、2000
V、3000V ;
4、4000V 、5000
V、8000V
3.3V~16V,低压,个别是高容品调换贴片功率电感;
25V~50V,是最通例的产品;
100V~630V,中压,个别是0805及以上尺寸规格;
1000V~3000V,高压,个别是1206及以上尺寸规格;
4000V以上属超高压产品,对应的尺寸2220及以上尺寸规格。
日本品牌盘踞低压高容产品大部份的市场份额,中高压产品重要生产厂家有TD
K、风华高科及禾申堂。
材质
陶瓷贴片功率电感器利用的陶瓷介质资料重要分为顺电体跟铁电体两大类,它们下面均有很多种容量温度特点法则类似,具体数值不同的具体介质资料。这两类介质资料的介电常数会随温度的变更而变更,但变更幅度跟法则完全不同,为此EIA 制订了“I类瓷介容量温度系数”跟“II类瓷介容量温度特点”两套容量温度特点标准。
I 类瓷介容量温度系数
例:COG表示温度系数为(0±30)ppm/℃,也就是MIL标准中的NPO。COG与NPO是不同标准体系的表示方法,是等同的。
II类瓷介容量温度特点
例:X7R表示-55℃~125℃温度区间内,以20℃为基准,容量容许变更范畴±15%
在实际利用中,重要是以下三种材质:
1)锆酸锶SrZrO3掺杂改性,重要制造NPO类MLCC。
此种材质MLCC电机能相称牢固,多少乎不随温度,电压、频率跟时光的变更而变更:
-55℃~ 125℃时容量变更率为0±30ppm/℃;
电容量随频率的变更小于±0.3ΔC;
电容量的漂移或滞后小于±0.05%;
电容量绝对利用寿命的变更小于±0.1%;
NPO类MLCC实用于各种电路,包含牢固性请求要的高频电路,常用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容。
通过优化设计制成的射频电容器,利用频率可高至3GHZ,其中美国ATC公司是RF-MLCC的标杠企业。
2)钛酸钡BaTiO3掺杂改性,是X7
R、X5R类MLCC产品的制造主资料。屏蔽电感为了保护导线、回路和线圈免受外界磁场的影响,以及削弱电路产生的电磁场对其他元件产生的干扰作用,通常采用磁屏蔽或电磁屏蔽方法。
因NPO类MLCC能实现的容量不能满意电路对更大电容量的请求,人们开发了此种钛酸钡基的X7
R、X5R类MLCC。它在雷同的体积下电容量可能做的比较大,X7
R、X5R类MLCC电容量可能做到很高,高至100uF。共模电感也叫共模扼流圈,常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。在板卡设计中,共模电感也是起EMI滤波的作用,用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。
此种材质比NPOMLCC 牢固性差,X7
R、X5R类MLCC的容量随电压、频率前提跟时光的变更而变更:
存在直流偏压特点,即是说当电容器两端加载较高直流电压时,其有效容量会降落;
-55℃~125℃时容量变更率为+15%,变更曲线是非线性的;
大概每10年变更1%ΔC,表示为10年变更了约5%;
X7
R、X5R类MLCC普遍利用非高频电路,是用量最大的一类电容器,占MLCC市场总量的60%以上。
3)钛酸锶钡BaSrTiO3掺杂改性,是Z5
U、Y5V类MLCC产品的制造主资料。
该类材质是为获得比X7
R、X5R类MLCC更大容量而开发利用的,这种材质能做到很高的容量,而且每单位容量本钱较低。
Z5
U、Y5V类MLCC其牢固性较差,对温度电压较敏感,利用温度范畴较窄:
-30℃~85℃容量变更+ 22%~-82%;
存在很强烈的直流偏压特点;
损耗大,达5%甚至更大;
只管它的容量不牢固,但能实现可调换贴片功率电感的容量级别,有一定的利用范畴,重要在退耦电路的利用中。
近年来因为X7R/X5R类产品制造技巧的发展,通过一直降落X7R/X5R类MLCC介质膜厚获得的电容量已濒临Y5V/Z5UMLCC的电容量水平。而Y5V/Z5U类材质因晶粒较大的特点,其介质厚度不能更进一步的降落,不能有效发展更高容量的产品。另外Y5V/Z5U类材质存在着损耗较大跟坚固性较差的问题,所以Y5V/Z5U有逐步被淘汰之势。
容量及其误差级别
NPO电容器
容量精度在5%左右,选用这种材质个别是做容量较小的,通例100PF 以下,10nF以上的产品也能批量生产,但本钱会较高。下表列出该类产品常用规格电压下的最大电容量。
NPOMLCC 量产容量极大值量
X7R 电容器
容量精度在10%左右,容量范畴较宽,通例100PF~47uF能生产。下表给出了X7R电容器可选取的容量范畴最大值。
X7R MLCC量产容量极大值
命名规矩
贴片功率电感的命名个别含有以下参数:尺寸、温度特点、标称容量、容量误差级别、额定电压、端电极类型跟包装方法等。
典范命名规矩如下:
以【0805X7R104K500NT】为例:
0805:尺寸大小,“08”长度0.08 英寸、05 表示宽度为 0.05 英寸;
X7R :容量温度特点;
104 :静电容量,前两位是有效数字、后面的4 表示有多少个零104=10×10000 也就是= 1000PF;
K:容量值达到的误差精度为10%,误差精度与介质类型相干;
500:是请求电容蒙受的耐压为50V ,500 前两位是有效数字,后面是"0"的数量;
N:端头资料,个别的端头是三层电极、镍、锡 ;
T:包装方法,T 表示编带包装。
MLCC重要品牌及其命名规矩:
国际上重要的贴片功率电感制造商散布在亚太地区,以日本技巧最为进步,韩国及中国台湾次之。此外,美国也有很多有名的电容厂商。
MLCC重要生产厂家:日本村田、TD
K、京瓷、太阳诱电;韩国三星;台湾国巨、华新科;美国有威世、基美、ATCeramics等;大陆有名的则是风华高科、宇阳、火把电子、三环集团等。
各制造商的产品规格命名规矩情势上不尽雷同,但规格代号中基本上都包含:尺寸、温度特点、标称容量、容量误差级别、额定电压跟包装方法等信息。
MLCC命名规矩:
贴片功率电感发展简史