【導(dǎo)讀】陶瓷電容器陶瓷電容器使用陶瓷材料作為電介質(zhì)。陶瓷是早用于生產(chǎn)電容器的材料之一，因?yàn)樗且环N已知的絕緣體。陶瓷電容器使用了許多幾何形狀，其中一些，如陶瓷管狀電容器和阻擋層電容器，由于其尺寸、寄生效應(yīng)或電氣特性，如今已經(jīng)過(guò)時(shí)。現(xiàn)代電子產(chǎn)品中常用的陶瓷電容器類型是多層陶瓷電容器，也稱為陶瓷多層芯片電容器 (MLCC) 和陶瓷盤電容器。
什么是陶瓷電容器？
陶瓷電容器陶瓷電容器使用陶瓷材料作為電介質(zhì)。陶瓷是早用于生產(chǎn)電容器的材料之一，因?yàn)樗且环N已知的絕緣體。陶瓷電容器使用了許多幾何形狀，其中一些，如陶瓷管狀電容器和阻擋層電容器，由于其尺寸、寄生效應(yīng)或電氣特性，如今已經(jīng)過(guò)時(shí)。現(xiàn)代電子產(chǎn)品中常用的陶瓷電容器類型是多層陶瓷電容器，也稱為陶瓷多層芯片電容器 (MLCC) 和陶瓷盤電容器。MLCC 是產(chǎn)量的電容器，每年產(chǎn)量約為 10000 億臺(tái)。它們采用 SMD（表面貼裝）技術(shù)制造，由于體積小而得到廣泛使用。陶瓷電容器通常具有非常小的電容值，通常在 1nF 和 1?F 之間，但可能高達(dá) 100?F。陶瓷電容器的尺寸也非常小，額定電壓較低。它們沒(méi)有極化，這意味著它們可以安全地連接到交流電源。由于電阻或電感等寄生效應(yīng)較低，陶瓷電容器具有良好的頻率響應(yīng)。
陶瓷電容器定義
陶瓷電容器是一種使用陶瓷材料作為電介質(zhì)的電容器。常見(jiàn)的兩種類型是多層陶瓷電容器和陶瓷圓盤電容器。
特征
精度和公差
目前有兩種類型的陶瓷電容器：1 類和 2 類。1 類陶瓷電容器用于需要高穩(wěn)定性和低損耗的地方。它們非常，電容值在施加的電壓、溫度和頻率方面都很穩(wěn)定。NP0 系列電容器在 -55 至 +125 °C 的總溫度范圍內(nèi)具有 ±0.54% 的電容熱穩(wěn)定性。標(biāo)稱電容值的公差可低至 1%。
2 類電容器單位體積電容較高，用于不太敏感的應(yīng)用。其熱穩(wěn)定性在工作溫度范圍內(nèi)通常為 ±15%，標(biāo)稱值公差約為 20%。
規(guī)模優(yōu)勢(shì)
當(dāng)需要高元件封裝密度時(shí)，正如大多數(shù)現(xiàn)代印刷電路板 (PCB) 的情況一樣，MLCC 器件與其他電容器相比具有巨大優(yōu)勢(shì)。為了說(shuō)明這一點(diǎn)，“0402 多層陶瓷電容器封裝尺寸僅為 0.4 毫米 x 0.2 毫米。在這樣的封裝中，有 500 層或更多的陶瓷和金屬層。截至 2010 年，陶瓷的厚度約為 0.5 微米。
高電壓、高功率
體積更大的陶瓷電容器可以承受更高的電壓，這些電容器被稱為功率陶瓷電容器。這些電容器的體積比 PCB 上使用的電容器大得多，并且具有專用端子，可安全連接到高壓電源。功率陶瓷電容器可以承受 2kV 至 100 kV 范圍內(nèi)的電壓，額定功率遠(yuǎn)高于 200 伏安。
印刷電路板中使用的較小 MLCC 的額定電壓從幾伏到幾百伏不等，具體取決于應(yīng)用。
陶瓷電容器的結(jié)構(gòu)和特性
陶瓷圓盤電容器
陶瓷盤電容器是通過(guò)在陶瓷盤的兩面涂上銀觸點(diǎn)來(lái)制造的。為了獲得更大的電容，這些設(shè)備可以由多層制成。陶瓷盤電容器通常是通孔元件，由于其尺寸較大，因此不再受歡迎。如果電容值允許，則使用 MLCC。陶瓷盤電容器的電容值為 10pF 至 100μF，電壓額定值范圍很廣，介于 16 伏特至 15 kV 之間。
陶瓷電容器示意圖
多層陶瓷電容器（MLCC）
MLCC 的制造方法是將細(xì)磨的順電材料和鐵電材料顆粒混合，然后交替用金屬觸點(diǎn)分層。分層完成后，將設(shè)備加熱至高溫，燒結(jié)混合物，從而產(chǎn)生具有所需特性的陶瓷材料。終的電容器基本上由許多并聯(lián)連接的較小電容器組成，從而增加了電容。MLCC 由 500 層或更多層組成，層厚度約為 0.5 微米。隨著技術(shù)的進(jìn)步，層厚度減小，相同體積下可實(shí)現(xiàn)更高的電容。
陶瓷電容器的應(yīng)用
考慮到 MLCC 是電子行業(yè)中生產(chǎn)廣泛的電容器，不言而喻，這些電容器有無(wú)數(shù)的應(yīng)用。一個(gè)有趣的高精度、高功率應(yīng)用是發(fā)射站中的諧振電路。2 類高功率電容器用于高壓激光電源、電源斷路器、感應(yīng)爐等。小型 SMD（表面貼裝）電容器通常用于印刷電路板，高密度應(yīng)用使用的電容器大小與沙粒相當(dāng)。它們還用于 DC-DC 轉(zhuǎn)換器，這些轉(zhuǎn)換器以高頻和高水平電噪聲的形式對(duì)組件施加很大的壓力。陶瓷電容器也可以用作通用電容器，因?yàn)樗鼈儧](méi)有極化，并且具有各種電容、電壓額定值和尺寸。許多業(yè)余愛(ài)好者，尤其是機(jī)器人領(lǐng)域的愛(ài)好者，都熟悉用于有刷直流電機(jī)的陶瓷盤電容器，以限度地降低射頻噪聲。
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