陶瓷电容选型指导

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1、目录1.目的22•适用范围23.陶瓷电容器知识介绍2(1)陶瓷电容器简单介绍2(2)陶瓷电容的分类2(3)陶瓷电容的封装5(4)陶瓷电容的材料特性6(5)陶瓷电容的制造工艺和内部结构64.陶瓷电容主要性能参数介绍85.陶瓷电容的失效12(1)陶瓷电容的失效模式12(2)电容器失效案例介绍13(3)其它电容器失效案例(见下附件)166•陶瓷电容选型说明167.拓展部分191.目的提升技术人员对陶瓷电容器件的了解水准，并通过后续不断升级和完善，可形成具有实际指导性的文件；避免电路设计不匹配，器件选型，器件替代错乱等。2-适用范

2、围本指导书适用于对陶瓷电容的知识学习，设计选型参考及替代。3.陶瓷电容器知识介绍（1）陶瓷电容器简单介绍陶瓷电容器是电介质为陶瓷体（如ABO3型的BaTiO?材料）的一类电容器。二十世纪初意大利的隆巴迪发明了陶瓷介质电容器；30年代末人们发现在陶瓷中添加钛酸盐可使其介电常数成倍地增长,从而可以制造出较便宜的瓷介质电容器；40年代初人们发现了现在的陶瓷电容器的主要原材料BaTiOs（钛酸顿）具有绝缘性后，开始将陶瓷电容器使用在体积小、精度耍求又极高的军事用电子设备当中；陶瓷叠片电容器则于1960年左右才作为商品开始开发。到了

3、1970年，陶瓷电容随着混合IC、计算机以及便携电了设备的进步也随之迅速的发展起来，成为电子设备中不可缺少的零部件,现在陶瓷介质电容器的市场份额约占电容器市场的70%左右，其具有价格低、特性范围宽、容积效率高以及使用频率高等特点。目前陶瓷电容器的材料主要使用TiO2（二氧化钛）、BaTiOa（钛酸锁），CaZrO3酸钙）等。和其它的电容器相比陶瓷电容器具有体积小、容量大、耐热性好、适合批量生产等优点，缺点是机械强度低，容易碎裂。（2）陶瓷电容的分类陶瓷电容器根据不同的特性，可以分为很多类：根据频率，可以分为高频（CC型，也

4、可称I型）和低频（CT型，也可称II型）.根据功能特性，可分为温度补偿型（CC型）、高诱电型（CS型）半导体型（CT型）•根据介质材料、温度特性，一般可分为三类：I类NPO或COG（国内叫CC型）II类X5R、X7R或Y5P（国内叫CT型）III类Y5V或Z5U（国内叫CS型）I类（也可称高频陶瓷电容器）是用介质损耗小，绝缘电阻高，介电常数随温度呈线性变化的陶瓷介质制作的电容器。此类电容适用于损耗小和要求电容量极其稳定的高频电路，还可用于谐振回路、温度补偿等，其电性能最稳定，基本上不随温度、电压和时间的变化而改变，变化率一

5、般是以ppm/°C来表示，其介电系数400左右，故电容量不能做的很大（一般在100PF以下）。它的填充介质一般由御、彫和其它的一些稀有氧化物组成。II类（与III类统称为低频陶瓷电容器）是用铁电陶瓷做介质的电容器，这类电容比容大，损耗比较大，电气性能较稳定，随温度、电压和时间的变化并不显著，适用于隔直、耦合、旁路与对容量要求不高的电路，其介电系数较大（可达1200）,故电容量可做的很大，相同的体积，其容值比I类的大20〜70倍，其容量随温度的变化率为约±15%oIII类也是用铁电陶瓷做介质的电容器，此类电容比容较II类要大

6、，容量和损耗对温度、电压很敏感，稳定性很差。但其等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）低，具有良好的频率响应，主要应用在退耦电路中，其介电系数更大（可达1000-12000）,故其容量可做的更大，相同的体积，其容值可做到II类的5倍。其容值随温度的变化率为-82%~+22%。如表（1）、（2）为各种材质字母所代表的温度特性的含义（参考标准EIA-198-D）表（1）I类温度系数分类代码第一位第二位第三位I类温度系数的有效数字有效数字的倍乘随温度变化的容差（ppm/°C）C0.00・1G±30M1.01-10H±60

7、P1.62・100J±120R2.23-1000K±250S3.35+1L±500T4.76+2M±1000U7.57+3N±25008+1000备注说明由于I类性能稳定，基木不随温度而变化，所以它的温度变化率很小，一般用ppm/°C来表示。例如：电容材质为S2H的温度特性：S表示温度系数的有效数字为3.32表示有效温度系数的倍乘即：3.3*(-100)=-330H表示随温度的容差为±60ppm/°C所以S2H的温度特性就是-330±60ppm/°C表(2)II类、III类温度系数分类代码第一位第二位第三位II类、ni类鼾

8、氐工作温度(°C)最高工作温度(°C)容值变化率(%)X-554+65A±1.0Y-305+85B±1.5Z+106+105C±2.27+125D±3.38+150E±4.7F±7.5P±10R±15S±22T+22/・33U+22A56V+22A82例如：电容材质为X7R的温度特性：X表示最低温度为・