高压表面贴装MLCC的新进展

面贴 装的能 力 ，但是这 些解决 方案过于 接 引线 和 涂层 已广 泛用 于 生 产 高压 元 常重 要 ，各种 材料可以 用这些名称 来描 昂贵 ，而且 制造 工艺非常 复杂。组装 电 件 。除 了引线外 ，引线 框也可以 用来封 述 。对 许 多 电源 应 用 来 说 ，重 要 的 是 知
Ｖ Ｃ＝ＶＴ ／ｎ
重要 。其 他值得注 意的应用 是在灯镇 流 以解决这 些问题的表 面贴装多层 陶瓷电 器 中作为 缓冲 电容器；最近 ＭＬＣ Ｃ也 已 容器的 设计 、材料 和性能 。
经集成在 可植入 医疗器械 当中 ，以保 护
利用这 种方法可以 降低每个 电容 器 组的有效 电压 。高 压电路的设 计者还利 用这个原理 ，通过 串联单个 电容器来 降 低每个 电容器的 电压。不过 ，在 两种情
的分 离 ，以及 视线 （ｉｅ ｏ — ｉｈ ）和 容器的有效 区 （ ｃｉ ｅ ａｅ ）的 电压应 电 现 象 ，如 图 ２ 示 。 １ — ｆ ｓｇ ｔ ｎ 所 ａｔ ｒａ ｖ
表 面 的 距 离 对 性 能 的 可 靠 非 常 关 键 。 力问题 ，制造商 开脏纤颤 引起 的 设 计
瞬 变 的 影 响 。 不 过 ， 当 电 压 升 高 至
许 多年 前 ，人们 发现在空 气 中测试 况下总 电容 （ ｃＴ）都 将会下 降 ： ｌｃ ／ Ｔ＝（／ ／ｃ …＋ｌ １ ｃ ＋ｌ ， ／Ｃ ）
７０ ５ ＶＤＣ以上 时 ，在接线端 之 间以及 安 ５ ０ ０ ＶＤＣ以上的 电压时 ，ＭＬｃ ｃ标准 设
装在 电路板上 的其他 器件之间就会 出现 计的性 能 出现 了问题 。有效 层 （ ｃｉｅ ａ ｔｖ
利用一 台高速相机观察 到了 另一个
比较 严 重 的表 面 弧 问题 。 由于 这 些原 ｌｙ ｒ 之 间的内部击 穿和接 线端之 间的 重要的 问题 ，即在一 个标准 电容器设计 ａｅ） 因 ，电容 器接 线端和表 面贴 装器件之 间 表面弧导 致 了故障 的 出现 。为 了解决 电 上 施加一个 电压之后 出现 的表 面 电弧放
的 ± １％ 和 ± ３ × ｌ ／℃ 。Ｃ Ｇ 电容 ５ ０ ０ ０
器也 可以用 更常用的 术语 表示 ， ＮＰ 即 ０
（ 负零 ） 正 。不过 ，值 得注 意 的 是 ，在
的 。近 来 已出现 一些涂 层 已用来 保持表
如同在前 一部分 中提到 的那样 ，焊 ｌ Ｈｚ ｋ 条件 下以 １ ｍｓ Ｖｒ 进行 电容测 量非
专题特写：电容
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同压表面贴装 ＭＬ 的新进展 Ｃ Ｃ
目
‘＿ ＿
Ｖｓ ａ ｌ ｅｔｃ ｎ Ｉｇ 公 司 Ｊ ｈ ｕｔ ｕ ｅ ｊ ｙ ｎ ｒ ｈ０ｏ ｙ ｈ ｔ ｅ ｏｎ Ｂ Ｉｔｄ ｉ
高 压表面贴 装 ＭＬｃ （ ｃ 多层 陶瓷 电 别是使 用较大外壳尺 寸的多层 电容 器是 标 准 ＭＬ Ｃ Ｃ
容器 ）的 额定 值通 常设定在 ５ ０ ０ ＶＤｃ或 造成板 弯曲和压 电应 力最终导致开 裂而
这 些 电容 器 的 电容 值 通 常 是 相 同
更高 。这 些 ＭＬＣＣ广泛 应用 在 电源当 引发元 件故障 的主要原 因。此 外 ，在 电 的 ，所 以在这种 情况下每个 电容 器的有 中， 来隔离和滤 波 ＤＣ和 ＡＣ电压。它 路板空 间非 常昂贵的应 用当 中，生 产者 效 电压 （ 用 ＶＣ） 等于施加在 该器件上 的 都 们在减少 纹波噪声和 消除开关稳压 器所 已经开发 出 了可 以在 较高 电压下稳 定工 总 电压 （ ＶＴ） 以电容器的数 目 （ 即 除 ｎ） 引起的潜 在的不安全 瞬变方面作用 尤为 作的体 积较小 的 ＭＬ ＣＣ。本文将介 绍可
解决表 面弧 的问题 。不过 ，与如前所 述
图 １ 串联 “ 浮动 电极 ”与标准 Ｍ ｃ 横截 面 Ｌｃ
的标准 设计相 比 ，其主要 弊端在于其 较
低的容 量 。
止 表面弧 。其 他可靠性 方面 的问题 ，特 的对 比图
＿ 今・ １ 日 ２２ 电０月 子０ ８ 年
专题特写：电容
１ ２ ０ 和 ｕＬ ６ ９ ０ ３４ ０ ０ ５ 标准 中规 定的 。为
了符 合 这 些 要 求 的 距 离 ，人 们 已 经 开 发
出了用于 这些应用 的较大外壳尺 寸的 电
图２ １ １ 外壳尺寸标准 电容器的表面 电弧放 ８２
容器 ， 例如 ｌ０ 和 更大 的尺寸 。 ８８ 设计人
ＵＬ和 ＶＤＥ要 求 中 已经规定 了这 些距 动 电极 ”设计 ，在单 个元件 内有效集成
离 ，而 安全额 定 电容 器和 电容 器性能是 了 ２个 以上的 电容器组 。图 ｌ 是这 类设 在 Ｉ Ｃ ０ ８ 一ｌ 、Ｉ ０ ５ 、ＥＮＩ 计 与标准 ＭＬｃｃ的 比较 。 Ｅ ６ ３ ４ ４ ＥＣ ６ ９ ０
表 面电弧放 电问题可以通过 涂层 电 留下其余 的部 分给有效 电极 ，进 而增加 系数 将分 别为美 国电子 工业协 会 （ Ｉ Ｅ Ａ）
容 器得 到进一 步的解决 。增加 引线和涂 了可用容量 。 覆环 氧树脂是 一种有效 的解决方 案 ，但
如此一 来这种产 品不再是可 以表面贴装 电路板 弯曲
路板类 似涂层 的应 用还可 以防止电弧放 装 多个 电容 器 ，以得到 更高的容 量和增 道在 某个具体 电压下 的电容容量 。ｘ７ Ｒ
Ｇ Ｎ ０ 电的发生 ，但是 除了额外 成本外 ，在许 加 符合性 。尽 管增加一 个鸥翼 型引线框 和 Ｃ０ （ Ｐ ）电容 器之间存在显 著的 Ｒ电容 器将 多情 况下涂 层会 不利 于最终 用户最后组 会 显著增加元 件的成本 ，但是 它可以避 差异 ；施 加 了ＤＣ电压的 Ｘ７
员也 在 使 用 开 槽 电路 板 （ ｏｔｔ ｓ ｅｄ ｌ ｂ ａｄ 、 ０ ｒ ） 灵活 的电路和 电路 板均 匀涂层 或涂层 电容器 ｃ ａ ｅ ａ ａｉ０ ）来防 ｏ ｔｄ ｃ ｐ ｃｔ ｒ
标准ＭＬ＝ （ ｃ
电现 象
“ 动 电极 ” 串联 设计 可 以有效 地 浮