高容量MLCC测不准?原来你忽略了这六个因素
消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间:2024-05-18
作者:Barley Li
作为一个技术支持工程师,每天遇到客户不同的技术问题,其中有些客户测量高容量MLCC时,往往未能获得规格书上列明的标称电容量,直觉是坏料或是买错货。再三仔细查问他们的测量过程时,原来忽略了这些……
No.1 频率和电压
I类和II类MLCC电容的实际测量频率和电压各有不同。如I类MLCC产品,以KemetC0402C330J3GACTU为例,它的测量频率为1MHz±10%,测量交流电压为1.0±0.2Vrms。II类MLCC产品,如Samsung CL03A225MP3CRNC,它的测量测量频率为1KHz±10%,测量交流电压为 0.5 ± 0.1Vrms。
标称电容量 | 测量频率 | *测量电压(AC) | 直流偏置(DC Bias) | |
I类MLCC | ≤ 1,000Pf | 1MHz ± 10% | 0.5?5Vrms(通常为1Vrms) | 没有直流偏置 |
> 1,000pF | 1KHz ± 10% | |||
II类 MLCC | ≤ 10uF | 1KHz ± 10% | 1.0 ± 0.2Vrms(有些是0.5 ± 0.1Vrms) | 没有直流偏置 |
> 10uF | 120Hz ± 20% | 0.5 ± 0.1Vrms |
*请参阅有关电容器在网站上的规格
表一,I类和II类MLCC的测量频率和电压
No.2 工作温度
我们常常见到不同的MLCC有不同的TCC系数(电容温度系数/Temperature Coefficient of Capacitance)。TCC是指在特定的温度内,温度每变化1℃时,电容的变化数值与该温度下的电容变化的比值。
图一,I类和II类MLCC的温度特性和随温度的电容变化
I类MLCC有较稳定的TCC表现,你会发现它的电容量随温度呈线性变化,但II类MLCC的电容器是随温度呈不规则变化,这是由于钛酸钡(BaTiO 3)的介电材料的性质。所以我们测量MLCC时必须在指定的工作温度下进行。
No.3 直流偏置
直流偏置是影响MLCC电容的重要电参数,特别是直流偏置会使II类MLCC电容随着直流电压增加而损耗。II类MLCC基于具有铁电偶极子的BaTiO3,直流偏置会限制偶极运动,导致II类MLCC介电常数和电容的降低。尽管I类MLCC的介电常数比X5R,X7R和Y5V低, 但它电容量受直流电压影响是比较稳定的。 Y5V介电常数最高,但有很严重的老化。
图二,直流偏置对MLCC影响
No.4 交流电压
由于I类MLCC以顺电材料组成,它的电容不会因交流电压转变而变化,但II类MLCC电容是随着交流电压的增加而变化。在II类MLCC中,Y5V显示交流电压的变化比X5R/X7R更严重,这是由于铁电材料的电压对极化曲线的非线性特性。
图三,10uF X7R 6.3V的电容量在不同交流电压的转变
请注意,如果过多电压施加到电容器上,有可能导致由内部电介质层的断裂而引起的短路。这持续施加过多电压直到断裂的时间性,是取决于电压多少和环境温度。
No.5 放置时间
II类MLCC的电容量随室温中长时间放置呈对数关系减少,但I类MLCC由顺电性质的材料组成而不会有老化现象。老化本质上是可逆的,但元件的老化是不能阻止的。在MLCC的试验性能前,我们需要进行热处理。即通过在居里点以上加热(150℃至少1小时)并冷却至室温,将MLCC晶体结构恢复到其最佳的无序排列,从而实现最大电容量。
图四 不同电容的老化特性
No.6 合适的LCR测试仪
市场上大部分LCR测试仪操作简便,功能直接,能满足我们工程师对元件的检验和电子维修测试要求。但当测试高容量MLCC时,推荐选用具有ALC(自动电平控制/Automatic Level Control)功能的LCR测试仪。ALC是针对由于元件本身变化,环境引起工作点变化等,在测试电路中加入的稳定电平的电路,从而自动纠正偏移的电平回到要求的数值。B&K Precision895就是其中一款具有ALC功能的LCR测试仪。
图五,B&K Precision 895和它的测量设置菜单
通过ALC功能,您可以保持施加到被测的MLCC的测量信号到恒定电压水平。但如果没有打开ALC功能,很大可能会导致高容量MLCC读数被错误读低。
最后的结论
综上所述,大家在测试高容量MLCC性能时,请特别留意以下三点。
1)在测量前进行热处理
2)按照数据手册上的指定工作温度,电压和频率进行测试
3)推荐使用带有ALC功能的测试设备进行测试
有关电容器,Digi-Key工程师还有更多好文章:
1. What is the Capacitance of this Capacitor?
2. Capacitance Measurement
喜欢Digi-Key的文章吗?立即到Digi-Key官网,或关注Digi-Key官方微信吧!
关于电子创新网
电子创新网及时发布有关创新设计的最新全球半导体产业信息、半导体供应商最新动态、展会研讨会信息、技术趋势信息以及人物访谈等相关新闻,关注公众号获取更多资讯。
欢迎关注年度技术盛会点击阅读原文链接了解更多信息
相关文章
- 中兴受美国制裁事件 被罚了20亿美元过程事件始末 中兴被制裁后公司现状
2023-11-02 22:12:46
- B站怎么炸崩了哔哩哔哩服务器今日怎么又炸挂了?技术团队公开早先原因
2023-03-06 19:05:55
- 苹果iPhoneXS/XR手机电池容量续航最强?答案揭晓
2023-02-19 15:09:54
- 华为荣耀两款机型起内讧:荣耀Play官方价格同价同配该如何选?
2023-02-17 23:21:27
- google谷歌原生系统Pixel3 XL/4/5/6 pro手机价格:刘海屏设计顶配版曾卖6900元
2023-02-17 18:58:09
- 科大讯飞同传同声翻译软件造假 浮夸不能只罚酒三杯
2023-02-17 18:46:15
- 华为mate20pro系列手机首发上市日期价格,屏幕和电池参数配置对比
2023-02-17 18:42:49
- 小米MAX4手机上市日期首发价格 骁龙720打造大屏标准
2023-02-17 18:37:22
- 武汉弘芯遣散!结局是总投资1280亿项目烂尾 光刻机抵押换钱
2023-02-16 15:53:18
- 谷歌GoogleDrive网云盘下载改名“GoogleOne” 容量提升价格优惠
2023-02-16 13:34:45
- 巴斯夫将裁员6000人 众化工巨头裁员潮再度引发关注
2023-02-13 16:49:06
- 人手不足 韵达快递客服回应大量包裹派送异常没有收到
2023-02-07 15:25:20
- 资本微念与李子柒销声匿迹谁赢? 微念公司退出子柒文化股东
2023-02-02 09:24:38
- 三星GalaxyS8 S9 S10系统恢复出厂设置一直卡在正在检查更新怎么办
2023-01-24 10:10:02
- 华为Mate50 RS保时捷最新款顶级手机2022多少钱?1.2万元售价外观图片吊打iPhone14
2023-01-06 20:27:09
- 芯片常见的CPU芯片封装方式 QFP和QFN封装的区别?
2022-12-02 17:25:17
- 华为暂缓招聘停止社招了吗?官方回应来了
2022-11-19 11:53:50
- 热血江湖手游:长枪铁甲 刚猛热血 正派枪客全攻略技能介绍大全
2022-11-16 16:59:09
- 东京把玩了尼康微单相机Z7 尼康Z7现在卖多少钱?
2022-10-22 15:21:55
- 苹果iPhone手机灵动岛大热:安卓灵动岛App应用下载安装量超100万次
2022-10-03 22:13:45