陶瓷电容是怎样封装的?
在陶瓷电容中一般DC50V以下叫低压,DC100V~500V为中高压,DC1000V~6000V和为高压,DC6000V以上为超高压。
高压陶瓷电容一个主要的特点就是耐压高,电压一般大于1KV的电压。高压陶瓷电容常规有2KV、3KV、4KV电压。常用于高压场合。最高的可达30KV的电压。
高压陶瓷电容,以陶瓷材料为介质的圆片形电容器。外壳是陶瓷的,用来绝缘。陶瓷电容封装必须要用环氧树脂进行封装。
如果高压陶瓷电容不用环氧树脂封装,就会让陶瓷电容直接接触空气,这会直接影响到电容器的容量和容抗。陶瓷电容如果接触到空气,其容量就会变低,甚至使得高压陶瓷电容可能会从原本想生产的2000PF的高压陶瓷电容如果没有封装会变成几百PF的电容。另外如果陶瓷电容如果接触空气也会导致其容抗降低,而且随着电阻值和容量越来越小,将会导致陶瓷电容性能尽失。所以高压陶瓷电容生产过程必须要进行封装。以上元器件知识由JEC为您提供。
开关电源上常用高压贴片电容和大容量贴片电容,主要有以下封装:
1kv
100p
1206封装
1kv
221
1206封装
1kv
102
1206封装
1kv
222
1206封装
1kv
472
1206封装
1kv
103
1206封装
630v
104
1812封装
10u/25v
1210封装
10u/16v
1206封装
以上都为陶瓷x7r材质,耐温-55-125度。损耗(df)小于2。5%
可代替传统插件瓷片和cbb以及铝电解缩小体积
1960年左右陶瓷叠片电容作为商品开始开发
1970年,随着混合IC、计算机、以及便携电子设备的进步也随之迅速的发展起来,瓷片电容成为电子设备中不可缺少的零部件,而其中技术参数也是学者们研究的重点
现在的陶瓷介质电容的全部数量约占电容市场的70%左右
因为陶瓷介质电容的绝缘体材料主要使用陶瓷,其基本构造是将陶瓷和内部电极交相重叠
陶瓷材料有几个种类
自从考虑电子产品无害化特别是无铅化后,高介电系数的PB(铅)退出瓷片电容技术参数领域,现在主要使用TiO2(二氧化钛)、BaTiO3,CaZrO3(锆酸钙)等
和其它的电容相比具有体积小、容量大、耐热性好、适合批量生产、价格低等优点
由于原材料丰富,结构简单,价格低廉,而且电容量范围较宽(一般有几个PF到上百μF),损耗较小,电容量温度系数可根据要求在很大范围内调整
瓷片电容技术参数品种繁多,外形尺寸相差甚大从0402(约1×0.5mm)封装的贴片电容到大型的功率瓷片电容
按使用的介质材料特性可分为Ⅰ型、Ⅱ型和半导体瓷片电容;按无功功率大小可分为低功率、高功率瓷片电容;按工作电压可分为低压和高压瓷片电容;按结构形状可分为圆片形、管型、鼓形、瓶形、筒形、板形、叠片、独石、块状、支柱式、穿心式等
瓷片电容的分类:瓷片电容技术参数从介质类型主要可以分为两类,即Ⅰ类瓷片电容技术参数和Ⅱ类瓷片电容技术参数
Ⅰ类瓷片电容技术参数(ClassⅠceramiccapacitor),过去称高频瓷片电容技术参数(High-freqencyceramiccapacitor),是指用介质损耗小、绝缘电阻高、介电常数随温度呈线性变化的陶瓷介质制造的电容
它特别适用于谐振回路,以及其它要求损耗小和电容量稳定的电路,或用于温度补偿
Ⅱ类瓷片电容技术参数(ClassⅡceramiccapacitor)过去称为为低频瓷片电容技术参数(Lowfrequencycermiccapacitor),指用铁电陶瓷作介质的电容,因此也称铁电瓷片电容技术参数
这类电容的比电容大,电容量随温度呈非线性变化,损耗较大,常在电子设备中用于旁路、耦合或用于其它对损耗和电容量稳定性要求不高的电路中
常见的Ⅱ类瓷片电容技术参数有:X7R、X5R、Y5V、Z5U其中:X7R表示为:第一位X为最低工作温度-55℃,第二位的数字7位最高工作温度+125℃,第三位字母R为随温度变化的容值偏差±15%;X5R表示为:第一位X为最低工作温度-55℃,第二位的数字5位最高工作温度+85℃,第三位字母R为随温度变化的容值偏差±15%;Y5V表示为:第一位Y为最低工作温度-30℃,第二位的数字5位最高工作温度+85℃,第三位字母V为随温度变化的容值偏差+22%,-82%±15%
Z5U表示为:第一位Z为最低工作温度+10℃,第二位的数字5位最高工作温度+85℃,第三位字母U为随温度变化的容值偏差+22%,-56%
成。其特点是:体积小、耐热性好、损耗小、绝缘电阻高,但容量小,适用于高频电路。
几种常用电容器的结构和特点
电容器是电子设备中常用的电子元件,下面对几种常用电容器的结构和特点作以简要介
绍,以供大家参考。
1.铝电解电容器:它是由铝圆筒做负极、里面装有液体电解质,插人一片弯曲的铝带做正极制成。还需经直流电压处理,做正极的片上形成一层氧化膜做介质。其特点是容量大、但是漏电大、稳定性差、有正负极性,适于电源滤波或低频电路中,使用时,正、负极不要接反。
2.钽铌电解电容器:它用金属钽或者铌做正极,用稀硫酸等配液做负极,用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。其特点是:体积小、容量大、性能稳定、寿命长。绝缘电阻大。温度性能好,用在要求较高的设备中。
铁电陶瓷电容容量较大,但损耗和温度系数较大,适用于低频电路。
4.云母电容器:用金属箔或在云母片上喷涂银层做电极板,极板和云母一层一层叠合后,再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。其特点是:介质损耗小、绝缘电阻大。温度系数小,适用于高频电路。
5.薄膜电容器:结构相同于纸介电容器,介质是涤纶或聚苯乙烯。涤纶薄膜电容,介质常
数较高,体积小、容量大、稳定性较好,适宜做旁路电容。
聚苯乙烯薄膜电容器,介质损耗小、绝缘电阻高,但温度系数大,可用于高频电路。
6.纸介电容器:用两片金属箔做电极,夹在极薄的电容纸中,卷成圆柱形或者扁柱形芯
子,然后密封在金属壳或者绝缘材料壳中制成。它的特点是体积较小,容量可以做得较大。但是固有电感和损耗比较大,适用于低频电路。
7 金属化纸介电容器:结构基本相同于纸介电容器,它是在电容器纸上覆上一层金属膜来
代金属箔,体积小、容里较大,一般用于低频电路。
8 油浸纸介电容器:它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里,能增强其耐压。其特点是
电容量大、耐压高,但体积较大。
此外,在实际应用中,第一要根据不同的用途选择不同类型的电容器;第二要考虑到电容
器的标称容量,允许误差、耐压值、漏电电阻等技术参数;第三对于有正、负极性的电解电容器来说,正、负极在焊接时不要接反
电容器的作用
电容器在电子线路中的作用一般概括为:通交流、阻直流。
电容器通常起滤波、旁路、耦合、去耦、转相等电气作用,是电子线路必不可少的组成部分。
在集成电路、超大规模集成电路已经大行其道的今天,电容器作为一种分立式无源元件仍然大量使用于各种功能的电路中,其在电路中所起的重要作用可见一斑。
作贮能元件也是电容器的一个重要应用领域,同电池等储能元件相比,电容器可以瞬时充放电,并且充放电电流基本上不受限制,可以为熔焊机、闪光灯等设备提供大功率的瞬时脉冲电流。
电容器还常常被用以改善电路的品质因子,如节能灯用电容器。
隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。
旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路
滤波:将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波,接近于直流。
温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。
计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数。
调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。
整流:在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。
储能:储存电能,用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯,加热设备等等。
如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准,一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。
除因温度冷热变化产生热应力导致开裂外,对于环氧包封型高压陶瓷电容,无论是留边型还是满银型电容都存在着电极边缘电场集中和陶瓷-环氧的结合界面等比较薄弱的环节
环氧包封的瓷片电容由于环氧树脂固化冷却过程体积收缩,产生的内应力以残余应力的形式保留在包封层中,并作用于陶瓷-环氧界面,劣化界面的粘结
在电场作用下,组成高压瓷片电容瓷体的钙钛矿型钛酸锶铁类陶瓷(SPBT)会发生电机械应力,产生电致应变
当环氧包封层的残余应力较大时,二者联合作用极可能造成包封与陶瓷体之间脱壳,产生气隙,从而降低电压水平
二:介质内空洞:导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染、烧结过程控制不当等
空洞的产生极易导致漏电,而漏电又导致器件内局部发热,进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加
该过程循环发生,不断恶化,导致其耐压水平降低
三:包封层环氧材料因素:一般包封层厚度越厚,包封层破坏所需的外力越高
在同样电场力和残余应力的作用下,陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生气隙较为困难
另外固化温度的影响,随着固化温度的提高,高压瓷片电容的击穿电压会越高,因为高温固化时可以较快并有效地减少残余应力
随着整体模块灌胶后固化的高温持续,当达到或超过陶瓷电容器外包封层环氧树脂的玻璃转化温度,达到了粘流态,陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生了气隙,此时的形变就很难恢复,这种气隙会降低陶瓷电容的耐压水平
四:机械应力裂纹:陶瓷体本身属于脆性较高的材料,在产生和流转过程中较大的应力可能造成应力裂纹,导致耐压降低
常见的应力源有:工艺过程电路板流转操作;流转过程中的人、设备、重力等因素;元件接插操作;电路测试;单板分割;电路板安装;电路板定位铆接;螺丝安装等
导致瓷片电容失效结论一:直接原因:陶瓷-环氧界面存在间隙,导致其耐压水平降低
二:间接原因:二次包封模块固化过程中产生了环氧材料应力收缩,致使陶瓷-环氧界面劣化,形成了弱点放电的路径
三:二次包封模块固化后,样品放置时间过短,其内部界面应力未完全释放出来,在陶瓷-环氧界面存在微裂纹,导致耐压水平降低
0805:代表电容的尺寸规格,0805=2.0mmx1.2mm
KR:电容容值误差代码,KR=+-10%
X7R:电容的分类代码,X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器
9bb:耐压值,9bb=50V
821:代表电容大小。821=820pf
如有疑问请追问,答题不易如有疑问请追问,答题不易
如有疑问请追问,答题不易
贴片电容的封装:可分为无极性和有极性两类。
1、无极性电容下述两类封装最为常见,即0805、0603;
2、有极性电容也就是我们平时所称的电解电容,一般我们平时用的最多的为铝电解电容,由于其电解质为铝,所以其温度稳定性以及精度都不是很高,而贴片元件由于其紧贴电路版,所以要求温度稳定性要高,所以贴片电容以钽电容为多,根据其耐压不同,贴片电容又可分为A、B、C、D 四个系列。
具体分类如下:类型封装形式耐压
A 3216 10V
B 3528 16V
C 6032 25V
D 7343 35V
扩展资料:
1、贴片电容是一种电容材质。贴片电容全称为:多层(积层,叠层)片式陶瓷电容器,也称为贴片电容,片容。贴片电容有两种表示方法,一种是英寸单位来表示,一种是毫米单位来表示。
2、贴片电容的命名
贴片电容的命名所包含的参数有贴片电容的尺寸、做这种贴片电容用的材质、要求达到的精度、要求的电压、要求的容量、端头的要求以及包装的要求。一般订购贴片电容需提供的参数要有尺寸的大小、要求的精度、电压的要求、容量值、以及要求的品牌即可。
以 0805CG102J500NT 为例
0805:是指该贴片电容的尺寸大小,是用英寸来表示的08 表示长度是0.08 英寸、05 表示宽度为 0.05 英寸;
CG :是表示做这种电容要求用的材质,这个材质一般适合于做小于10000PF以下的电容;
102 :是指电容容量,前面两位是有效数字、后面的2 表示有多少个零102=10×100 也就是= 1000PF ;
J:是要求电容的容量值达到的误差精度为5%,介质材料和误差精度是配对的;
500:是要求电容承受的耐压为50V 同样500 前面两位是有效数字,后面是指有多少个零;
N:是指端头材料,现在一般的端头都是指三层电极(银/铜层)、镍、锡 T:是指包装方式;
T 表示编带包装, 贴片电容的颜色,常规见得多的就是比纸板箱浅一点的黄,和青灰色,这在具体的生产过程中会有产生不同差异 贴片电容上面没有印字,这是和他的制作工艺有关(贴片电容是经过高温烧结面成,所以没办法在它的表面印字),而贴片电阻是丝印而成(可以印刷标记)。
贴片电容有中高压贴片电容和普通贴片电容,系列电压有6.3V、10V、16V、25V、50V、100V、200V、500V、1000V、2000V、3000V、 4000V 贴片电容的尺寸表示法有两种,一种是英寸为单位来表示,一种是以毫米为单位来表示,贴片电容系列的型号有0201、0402、0603、0805、1206、1210、1812、2010、2225 等。
贴片电容的材料常规分为三种,NPO,X7R,Y5V NPO 此种材质电性能最稳定,几乎不随温度,电压和时间的变化而变化,适用于低损耗,稳定性要求要的高频电路。
容量精度在5%左右,但选用这种材质只能做容量较小的,常规100PF 以下,100PF- 1000PF 也能生产但价格较高 X7R 此种材质比NPO 稳定性差,但容量做的比NPO 的材料要高,容量精度在10%左右。 Y5V 此类介质的电容,其稳定性较差,容量偏差在20%左右,对温度电压较敏感,但这种材质能做到很高的容量,而且价格较低,适用于温度变化不大的电路中。
3、贴片电容的分类:
一 NPO电容器
二 X7R电容器
三 Z5U电容器
四 Y5V电容器
区别: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。
参考资料:百度百科-贴片电容
Y电容一般用来接地,X则用来跨接,有滤波作用。其中Y电容的材质有陶瓷电容(低压),和中高压陶瓷电容。cbb电容即为金属化薄膜电容。
容抗的大小跟通过的频率关系:
f=1/(2×π×C×Xc)
根据公式可知,容抗越小,通过的频率也越低,反之则越高;如电视的天线(高频)放大器所用的电容量都是小于100P的。
容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 μF/16V
容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示
字母表示法:1m=1000 μF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
数字表示法:三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。三位数字的前两位数字为标称容量的有效数字,第三位数字表示有效数字后面零的个数,它们的单位都是pF。
如:102表示标称容量为1000pF。
221表示标称容量为220pF。
224表示标称容量为22x10(4)pF。
在这种表示法中有一个特殊情况,就是当第三位数字用"9"表示时,是用有效数字乘上10的-1次方来表示容量大小。
如:229表示标称容量为22x(10-1)pF=2.2pF。
允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%
如:一瓷片电容为104J表示容量为0.1 μF、误差为±5%