【導讀】小型化一直是多層陶瓷片式電容器(MLCC)產(chan)品(pin)的(de)熱(re)門(men)趨(qu)勢(shi)。但(dan)縮(suo)小(xiao)尺(chi)寸(cun)並(bing)非(fei)易(yi)事(shi)
，特(te)別(bie)是(shi)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)到(dao)許(xu)多(duo)臨(lin)界(jie)條(tiao)件(jian)。雖(sui)然(ran)數(shu)字(zi)工(gong)具(ju)可(ke)以(yi)為(wei)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)很(hen)多(duo)的(de)協(xie)助(zhu)，但(dan)如(ru)果(guo)用(yong)戶(hu)完(wan)全(quan)依(yi)賴(lai)這(zhe)些(xie)工(gong)具(ju)
，住(zhu)往(wang)會(hui)忽(hu)略(lve)一(yi)些(xie)關(guan)鍵(jian)的(de)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti)。

多層陶瓷片式電容器(MLCC)的體積很小，有利於實現小型化。然而
，考慮ESD保護、EMganraohereguanlidengyinsu
，yijiyuzhexieyinsuxiangguandedianxingtexinghepiaoyi
，yeshihenzhongyaode。suiranyuelaiyueduodekaifarenyuanshiyongshuzigongjulaijianhuaxuanzezujiandeguocheng，danrengranxuyaokaolvdaoshangshugegefangmian
，cainenggoukuaisushixianshejimubiaobingbimianbubiyaodezhongfusheji。

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)和電壓方麵，而是要根據應用的實際需求甚至單個組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)。

特別是對於高電容(hi-cap)器件，即C值以μF為單位的MLCC產(chan)品(pin)
，其(qi)直(zhi)流(liu)偏(pian)置(zhi)效(xiao)應(ying)也(ye)是(shi)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)。直(zhi)流(liu)偏(pian)置(zhi)是(shi)基(ji)於(yu)施(shi)加(jia)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)而(er)導(dao)致(zhi)電(dian)容(rong)降(jiang)低(di)的(de)效(xiao)應(ying)。在(zai)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)下(xia)
，電(dian)容(rong)有(you)可(ke)能(neng)下(xia)降(jiang)到(dao)標(biao)稱(cheng)值(zhi)的(de)20%左右，具體數值取決於組件

，因此在操作期間必須注意絕對最小C值。

圖1顯示了多個直流偏置曲線示例，表明使用較小的組件可使直流偏置率提高很多。

圖1：較小結構MLCC具有較高的直流偏置率

圖源：村田

影響直流偏置性能的另一個因素是工作溫度，如圖2的圖表所示
，對於標稱值較高的較小結構MLCC電容，直流偏置的剩餘電容和溫度遠遠高於標稱值較低的較大結構MLCC電容。

圖2：相比較大結構電容
，較小結構電容具有更高的剩餘電容。圖源：村田

在針對標C值MLCC進行分級時，開發人員應根據基本指導數值(表1至3)進行選擇，這表示，在理想情況下應僅使用具有標準容差的首選數值。事實上，用戶已經不用再關注Z5U和Y5V陶瓷類型電容了，因為這類器件逐漸停產，實際上有些已經停產了。

表1：電容分級

表2：容差代碼

表3：首選MLCC參數組合(電容>1μF：首選E3係列)

除了直流偏置問題外，二類陶瓷電容器(如X7R 和X5R)還需要考慮溫度漂移和老化問題。

使用表4可以比較容易確定溫度漂移。例如，這個表格顯示X5RMLCC在–55°C至+85°C的溫度範圍內具有±15%的可預測溫度漂移。

表4：不同MLCC器件的溫度漂移

圖源：三星

圖3：將MLCC放置在非常高的溫度下一段時間之後，可以逆轉老化效應。圖源：三星

MLCC—它們也會老化

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(perlogarithmic 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小時後
、10小時後、100小時後的電容數值損失
，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，盡管它在測量用於容差測試的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組件通常會放置在+150°C溫度下1小時，然後靜置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範圍為±10%的二類電容器

，而不是標準容差範圍為±5%的，即使一些供應商仍然提供和交付標準容差範圍為±5%dedianrongchanpin。zhehuiyinqiduiyushifouzunshourongchafanweidewuyiyibianlun。zaiceliangguochengzhong
，yonghujingchangwufamanzuyouguanceliangshebeiheceliangtiaojiandeyaoqiu。liruceliangdianya(通常定義為1.0V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。

最好根據電壓要求留有餘地

指定電壓通常是直流電壓(即使沒有明確標示)。如果該數值為交流電壓則會標明，例如“250V AC”。供應商通常會在其詳細數據表或規格/應用信息中提供其他的詳細信息
，例如與紋波電流或峰峰值相關的信息。需要注意的是，具有相同C值但介電強度更高(不考慮可預測性或錯誤率方麵)的MLCC往往具有更厚的內層，從而減弱了直流偏置效應。

也就是說
，一些供應商繼續為目前支持50V電壓的電容器提供較低電壓規格。在這兩種情況中，規格超過電壓要求都不是問題，例如，對於16V電壓要求，可以使用指定規範電壓為25 V或50 V的MLCC電容器。

除了此處考慮的基本參數外，在選擇MLCC組件時還有許多其他方麵的因素，例如，取決於應用和使用領域的所需質量水平或特性。此類特性可能包括汽車等級要求(通常符合AEC-Q200標準)或軟端接要求(也稱為flexiterm、抗撓裂

、樹脂外部電極和聚合物端接，以及其他類似表達)，可以防止在彎曲PCB時形成明顯可見的裂縫(圖4)。

圖4：具有特定屬性的MLCC可以滿足特殊要求

圖源：村田

實現小型化的動力

小型化背後的動機還有其他含義
；雖然業界一直推動現代電子產品提供越來越多的性能以滿足要求
，這日益限製了PCB上的空間
，然而，現今推動小型化的主要因素更有可能是供貨和成本效益(圖5)，尤you其qi是shi在zai供gong應ying商shang之zhi間jian。對dui於yu開kai發fa人ren員yuan來lai說shuo


，這zhe意yi味wei著zhe他ta們men越yue來lai越yue需xu要yao適shi應ying供gong應ying商shang的de步bu伐fa，如ru果guo他ta們men想xiang保bao持chi靈ling活huo性xing和he成cheng本ben效xiao益yi
，就jiu必bi須xu留liu出chu足zu夠gou的de餘yu地di，以yi便bian在zai需xu要yao時shi可ke找zhao到dao替ti代dai品pin，而er雙shuang來lai源yuan采cai購gou是shi實shi現xian這zhe一yi目mu標biao的de關guan鍵jian。在zai充chong滿man挑tiao戰zhan的de市shi場chang條tiao件jian下xia尤you其qi如ru此ci，這zhe種zhong情qing況kuang總zong是shi會hui出chu現xian，即ji使shi隻zhi是shi暫zan時shi的de。

圖 5：各種結構尺寸MLCC電容的成本效益比較

圖源：威世

(本文作者係儒卓力陶瓷電容器技術支持Jürgen Geier）

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