陶瓷电容材质温度特性
易容网-MLCC讲解
易容MLCC讲解
2014.12.10 制作：赵志刚
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MLCC 诞生于20 世纪60 年代，最先由美国公司研制成功。20 世纪90 年代以来，在电子信息产业日新月异、信息产品“轻薄短小”的发展 趋势下，全球MLCC市场需求不断增长，MLCC 已成为电容器市场中 最为主流的产品。
易容主要代理的MLCC生产商
日本：京瓷(KYOCERA)、村田（MUTATA)、丸和（ Maruwa） 、 TDK 、 太阳诱电（TAIYO). 韩国：三星(SAMSUNG). 台湾：达方(DARFON)、禾伸堂(HEC)、国巨(YAGEO)、华新科 (WALSIN). 大陆：宇阳(EYANG)、风华高科(FENGHUA). 其他：基美(KEMET) 、 AVX .
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MLCC的可靠性测试
容值测量 DF测试 IR测试 耐电压测试 容量温度特性（TCC.) 可焊性 耐焊性 抗弯曲强度 端子结合强度 温度循环 潮湿实验 寿命试验
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MLCC使用前注意事项
MLCC在超出生产商所规定的条件下，恶劣的工作环境或外界机械超压作用下， 电容芯片都有可能被破坏，所以在使用时，首先考虑生产商所承认的规格应用。
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MLCC的相关参数
材质：
按照温度特性、材质、生产工艺。MLCC可以分成两大类： 第一类：NPO (C0G)、C0H 、 CG 、 CH 、 CJ 、 CK等。 特点：温度特性平稳、容值小、价格高。
第二类：X7R、X5R 、 Y5V、Z5U等。 特点：温度特性大、容值大、价格低。
-C0G电容器具有高温度补偿特性，适合作旁路电容和耦合电容. -X7R电容器是温度稳定型陶瓷电容器，适合要求不高的工业应用. -Z5U电容器特点是小尺寸和低成本，尤其适合应用于去耦电路. -Y5V电容器温度特性最差，但容量大，可取代低容铝电解电容. C0G、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。
陶瓷电容材质
陶瓷电容分级：NPO（COG）X7R X5R Y5V Z5U这个是按美国电工协会（EIA）标准，不同介质材料的MLCC按温度稳定性分成三类：超稳定级（工类）的介质材料为COG或NPO；稳定级（II类）的介质材料为X7R；能用级（Ⅲ）的介质材料Y5V。
X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。
当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%，需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。
X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的，它也随时间的变化而变化，大约每10年变化1%ΔC，表现为10年变化了约5%。
X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用，而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。
它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。
COG,X7R,X5R,Y5V均是电容的材质，几种材料的温度系数和工作范围是依次递减的，不同材质的频率特性也是不同的。
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。
一NPO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。
NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。
在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃，电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。
NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%，NPO(COG) 多层片式陶瓷电容器,它只是一种电容COG（Chip On Glass）即芯片被直接邦定在玻璃上。
这种安装方式可以大大减小LCD模块的体积，且易于大批量生产，适用于消费类电子产品的LCD，如：手机，PDA等便携式产品，这种安装方式，在IC生产商的推动下，将会是今后IC与LCD的主要连接方式。
陶瓷积层电容(mlcc) 极化效应
陶瓷积层电容(mlcc) 极化效应陶瓷积层电容（MLCC）是一种非极性电容器，它具有很多优点，如体积小、容量大、精度高等。
然而，在实际应用中，MLCC也存在一些极化效应的问题。
本文将从不同角度探讨MLCC的极化效应及其对电路性能的影响。
我们需要了解什么是极化效应。
在电容器中，极化效应是指在电场作用下，电容器内部发生电荷分布不均匀，导致电容器两端产生电压差的现象。
对于极性电容器来说，极化效应是正常现象，但对于非极性电容器如MLCC来说，极化效应则属于异常情况。
MLCC的极化效应主要来源于材料本身的极化特性。
陶瓷材料具有铁电性质，即在电场作用下会发生极化，产生极化电荷。
这种极化电荷会在电场消失后仍存在一段时间，导致MLCC两端产生残余电压。
这种残余电压对于某些电路设计来说可能会造成问题。
MLCC的极化效应对电路性能的影响主要体现在以下几个方面：1. 电容值漂移：由于极化效应的存在，MLCC的电容值会随时间发生变化，即电容值漂移。
这对一些要求精度和稳定性的电路来说是不可忽视的。
特别是在高温环境下，电容值漂移会更加明显。
2. 温度特性：极化效应还会导致MLCC的温度特性变差。
在高温环境下，极化电荷的释放速度加快，导致残余电压更大，从而使得MLCC的电容值变小。
这对于一些工作在高温环境下的电路来说是非常不利的。
3. 电压变化：极化效应还会导致MLCC的电压变化。
当电场发生变化时，极化电荷的释放速度也会发生变化，导致MLCC两端的电压变化。
这对于一些对电压稳定性要求较高的电路来说是一个重要的考虑因素。
为了减小MLCC的极化效应，可以采取以下措施：1. 选择合适的电容器：在设计电路时，根据实际需求选择合适的MLCC。
一些对电容值漂移和温度特性要求较高的电路，可以选择具有低极化特性的MLCC。
同时，还可以考虑使用其他类型的电容器来替代MLCC，如钽电容、铝电解电容等。
2. 降低工作温度：由于极化效应与温度密切相关，降低工作温度可以有效减小极化效应对MLCC的影响。
温度对陶瓷电容特性的影响
温度对陶瓷电容特性的影响
夏季的到来，天气火热火热的，人都热得受不了无精打采了，同样的，陶瓷电容器也会因为天气炎热温度太高而“罢工”。
因此我们除了给电容器降温之外，还需要选一些性能强悍，耐高温的“勇士”来为我们的机器服务。
那幺如何选择在高温下还能保持性能工作的陶瓷电容器呢？我下面为大家分析下各类型陶瓷电容器的情况。
由上图可知，大部分的陶瓷电容都是呈高温和低温容量降低的趋势，但是NPO电容的曲线较好，容量基本不随温度而变化，其中Y5V的特性较差，因此如果使用环境温度高，应首选NPO电容。
从上图可以看出，大部分的陶瓷电容都是随着温度升高，漏电流也随着增大的。
但是NPO电容的曲线较好，容量基本不随温度而变化，Y5V的特性较不稳定。
同样的，大部分的陶瓷电容都是随着使用时间越长，漏电流持续增大的，而且NPO电容还是较好的。
因此可以得出结论：在温度的影响下，NPO的性能变化是较小的，而Y5V 的性能变化是教大的，因此如果您的电容器使用环境温度较高，应选择性能更稳定的NPO陶瓷电容，反之，可以根据您的具体需求选择其他类型的陶瓷电容。
希望本文内容可以帮到大家。
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MLCC老化特性
片式多层陶瓷电容器（MLCC）老化特性高介电常数型陶瓷电容器 (标准的主要材料为BaTiO3，温度特性为X5R，X7R，Y5V等) 的电容量随时间而减小。
这一特性称之为电容老化。
电容老化是具有自发性极化现象的铁电陶瓷独有的现象。
当陶瓷电容器加热到居里点以上的温度时 (在该温度晶体结构发生改变，自发性极化消失 (大约为150°C) )，并使之处于无载荷状态，直到它冷却到居里点以下，随着时间的流逝，逆转自发性极化变得越来越困难，结果，所测的电容值会随着时间而减小。
上述现象不仅在三星的产品中，在所有高介电常数 (BaTiO3) 的一般性陶瓷电容器都可以观察到。
附录是一些有关电容老化的公用标准 (陶瓷电容器:IEC60384-22附录B等)。
当电容值由于老化而不断减小的电容器重新加热到居里点以上温度并让其冷却时，电容值会得到恢复。
这种现象称之为去老化现象，发生去老化后，正常的老化过程重新开始。
质陶瓷的自发极化与铁电现象BaTiO3质陶瓷的自发极化与铁电现象如图1所示，BaTiO3质陶瓷具有钙钛矿晶体结构。
在居里点 (约130°C) 温度以上呈立方体，且钡 (Ba) 的位置位于最高点，氧 (O)位于晶面的中心，钛 (Ti) 位于晶体的中心。
图1: BaTiO3质陶瓷的晶体结构当在居里点以下正常温度范围内，一条晶轴 (C轴) 伸长约1%而其他晶轴缩短，晶体变成四方晶格 (如下页图2所示)。
在这种情况下，Ti4+离子将占据附近O2-的位置而后者从晶体中心沿晶轴伸展的方向偏移0.12Å。
这种偏移导致正、负电荷的生点发生偏差，造成极化现象。
极化现象是由于晶体结构的不对称造成的，在不施加外电场或压力的情况下，这种极化现象从一开始就存在。
这种类型的极化称为自发性极化现象。
图2: 温度变化时的晶体结构和相关介电常数的变化 (纯BaTiO3)BaTiO3质陶瓷自发极化的方向 (Ti4+离子的位置) 在施加外部电场的情况下可以轻易逆转。
陶瓷电容的温度特性代码与温度系数对照表
+125℃ +125℃ +125℃ +150℃ +150℃ +150℃ +150℃ +150℃ +150℃ +150℃
+150℃ +150℃ +150℃ +150℃ +150℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +105℃ +105℃ +105℃ +105℃ +105℃ +105℃ +105℃ +105℃ +105℃ +105℃ +105℃
+105℃ +125℃ +125℃ +125℃ +125℃ +125℃ +125℃ +125℃ +125℃ +125℃ +125℃ +125℃ +125℃ +150℃ +150℃ +150℃ +150℃ +150℃ +150℃ +150℃ +150℃ +150℃ +150℃ +150℃ +150℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +200℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +65℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +85℃ +105℃ +105℃
陶瓷电容器特性
Q: 陶瓷电容器的静电容量会不会随时间而变化？此外，对于随时间变化有哪些注意事项？A: 陶瓷电容器中，尤其是高诱电率系列电容器（B/X5R、R/X7R 特性），具有静电容量随时间延长而降低的特性。
当在时钟电路等中使用时，应充分考虑此特性，并在实际使用条件及实际使用设备上进行确认。
例如，如下图所示，经过的时间越长，其实效静电容量越低。
（在对数时间图上基本呈直线线性降低）＊下图横轴表示电容器的工作时间（Hr），纵轴表示的是相对于初始值的静电容量的变化率的图表。
如图中所示，静电容量随着时间延长而降低的特性称为静电容量的经时变化化）。
此外，对于老化特性，不仅仅限于本公司的产品，在所有高诱电率型电容器中都有此现象，在温度补偿用电容器中没有老化特性。
另外，因老化而导致静电容量变小的电容器，当由于工序中的焊接作业等使温度再次被加热到居里温度（约125°C）以上时，静电容量将得到恢复。
而且，当电容器温度降至居里温度以下时，将再一次开始老化关于老化特性的原理陶瓷电容器中的高诱电率系列电容器，现在主要使用以BaTiO3( 钛酸钡)作为主要成分的电介质。
BaTiO3 具有如下图所示的钙钛矿(perovskite) 形的晶体结构，在居里温度以上时，为立方晶体(cubic) ，Ba2+ 离子位于顶点，O2- 离子位于表面中心，Ti4+离子位于立方体中心的位置。
上图是在居里温度(约125℃) 以上时的立方体(cubic) 的晶体结构，在此温度以下的常温领域，为一个轴(C 轴)伸长，其他轴略微缩短的正方晶系(tetragonal) 晶体结构。
此时，作为Ti4+离子在结晶单位的延长方向上发生了偏移的结果，产生极化，不过，这个极化即使在没有外部电场或电压的情况下也会产生，因此，称为自发极化(spontaneous polarization) 。
像这样，具有自发极化，而且可以根据外部电场转变自发极化的朝向的特性，被特称为强诱电型。
贴片电容COG,X7R,Y5V,X5R,NPO介质区别
贴片电容COG,X7R,Y5V,X5R,NPO介质区别这个是按美国电工协会（EIA）标准，不同介质材料的MLCC按温度稳定性分成三类：超稳定级（工类）的介质材料为COG或NPO；稳定级（II类）的介质材料为X7R；能用级（Ⅲ）的介质材料Y5V。
X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。
当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%，需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。
X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的，它也随时间的变化而变化，大约每10年变化1%ΔC，表现为10年变化了约5%。
X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用，而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。
它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。
COG,X7R,X5R,Y5V均是电容的材质，几种材料的温度系数和工作范围是依次递减的，不同材质的频率特性也是不同的。
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。
一 NPO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。
NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。
在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃，电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。
NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%，NPO(COG) 多层片式陶瓷电容器,它只是一种电容COG（Chip On Glass）即芯片被直接邦定在玻璃上。
这种安装方式可以大大减小LCD模块的体积，且易于大批量生产，适用于消费类电子产品的LCD，如：手机，PDA等便携式产品，这种安装方式，在IC生产商的推动下，将会是今后IC与LCD 的主要连接方式。