片式電容及其應用(1)
片式電容具有容量大,體積小,容易片式化等特點,是當今移動通信設備、計算機板卡以及家電遙控器中使用最多的元件之一。為了滿足電子設備的整機向小型化、大容量化、高可靠性和低成本方向發(fā)展的需要,片式電容本身也在迅速地發(fā)展:種類不斷增加,體積不斷縮小,性能不斷提高,技術不斷進步,材料不斷更新,輕薄短小系列產品已趨向于標準化和通用化。其應用正逐步由消費類設備向投資類設備滲透和發(fā)展。
此外,片式電容還在朝著多元化的方向發(fā)展:①為了適應便攜式通信工具的需求,片式電容器正向低電壓、大容量、超小和超薄的方向發(fā)展。②為了適應某些電子整機(如軍用通信設備)的發(fā)展,高耐壓、大電流、大功率、超高Q值、低ESR型的中高壓片式電容器也是目前的一個重要的發(fā)展方向。③為了適應線路高度集成化的要求,多功能復合片式電容器正成為技術研究熱點。
1 片式疊層陶瓷介質電容器
在片式電容器里用得最多的是片式疊層陶瓷介質電容器。
片式疊層陶瓷電容器(MLCC),簡稱片式疊層電容器(或進一步簡稱為片式電容器),是由印好電極(內電極)的陶瓷介質膜片以錯位的方式疊合起來,經過一次性高溫燒結形成陶瓷芯片,再在芯片的兩端封上金屬層(外電極),從而形成一個類似獨石的結構體,故也叫獨石電容器,如圖1所示。
圖1表明,片式疊層陶瓷電容器是一個多層疊合的結構,其實質是由多個簡單平行板電容器的并聯(lián)體。因此,該電容器的電容量計算公式為
C=NKA/t 式中,C為電容量;N為電極層數(shù);K為介電常數(shù)(俗稱K值);A為相對電極覆蓋面積;t為電極間距(介質厚度)。
由此式可見,為了實現(xiàn)片式疊層陶瓷電容器大容量和小體積的要求。只要增大N(增加層數(shù))便可增大電容量。當然采用高K值材料(降低穩(wěn)定性能)、增加A(增大體積)和減小t(降低電壓耐受能力)也是可以采取的辦法。
這里特別說一說介電常數(shù)K值,它取決于電容器中填充介質的陶瓷材料。電容器使用的環(huán)境溫度、工作電壓和頻率、以及工作的時間(長期工作的穩(wěn)定性)等對不同的介質會有不同的影響。通常介電常數(shù)(K值)越大,穩(wěn)定性、可靠性和耐用性能越差。
編輯:admin 最后修改時間:2018-01-05