CBB大电容贴片电容及其应用
CBB大电容贴片电容具有容量大体积小容易片式化等特点是当今移动通信设备计算机板卡以及家电遥控器中使用最多的元件之一为了满足电子设备的整机向小型化大容量化高可靠性和低成本方向发展的需要CBB大电容贴片电容本身也在迅速地发展种类不断增加体积不断缩小性能不断提高技术不断进步材料不断更新轻薄短小系列产品已趋向于标准化和通用化其应用正逐步由消费类设备向投资类设备渗透和发展
此外CBB大电容贴片电容还在朝着多元化的方向发展
①为了适应便携式通信工具的需求CBB大电容贴片电容器正向低电压大容量超小和超薄的方向发展
②为了适应某些电子整机(如军用通信设备)的发展高耐压大电流大功率超高Q值低ESR型的中高压CBB大电容贴片电容器也是目前的一个重要的发展方向
③为了适应线路高度集成化的要求多功能复合CBB大电容贴片电容器正成为技术研究热点
1片式叠层陶瓷介质电容器
在CBB大电容贴片电容器里用得最多的是片式叠层陶瓷介质电容器
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MgTiO3CaTiO3SrTiO3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10~100X7R是较稳定的材料K值为2000~4000Y5V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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