PCBA 기술 - PCB 설계의 부품 패키징 문제

MLCC 온도 특성은 EIA 사양과 JIS 사양에 의해 결정됩니다.위의 그림에서 볼 수 있듯이 5U/Y5V 및 Z5U/Z5V도 두 번째 범주로 바뀝니다.사실, 많은 장면이 더 이상 사용되지 않습니다.따라서 일반 MLCC는 크게 I클래스(저개전 상수 시리즈, 순자성)와 II클래스(고개전 상수 서열, 철전체)로 나눌 수 있다.이 콘덴서는 온도, 전압 및 시간에 따라 거의 변하지 않는 안정적인 전기 성능을 가지고 있습니다.그것은 초안정적이고 손실이 적은 콘덴서 재료 유형이다.고주파, 초고주파 PCB 및 안정성 및 신뢰성이 요구되는 매우 높은 고주파 회로에 적합합니다.

The second category includes X5R, X8R, X6S, Y5V, etc. The main material is barium titanate, but the precious metals added are different. X7R dielectric Because X7R is a strong dielectric, it can produce capacitors with larger capacity than NPO dielectric. This kind of capacitor has relatively stable performance, and its unique performance does not change significantly with the change of temperature and voltage time. It belongs to the type of stable capacitor material, and is used in straight isolation, coupling, bypass, filter circuit and high reliability requirements of medium and high frequency circuit. Y5V dielectric capacitors with high dielectric constant are often used to produce large capacitors with large specific volume and high nominal capacity. However, its capacity stability is worse than X7R, and its capacity and loss are more sensitive to temperature, voltage and other test conditions. It is mainly used in oscillating, coupling, filtering and bypass circuits in electronic whole machines.

MLCC에서 흔히 사용하는 규격은 C0G(NP0), X7R, Z5U, Y5V 등으로 규격에 따라 특성과 용도가 다르다.

C0G 콘덴서는 바이패스 및 결합 콘덴서를 위한 고온 보정 기능을 제공합니다.

X7R 콘덴서는 온도가 안정된 세라믹 콘덴서로서 요구가 낮은 산업 응용프로그램에 적합하다

Z5U 콘덴서는 부피가 작고 비용이 적게 드는 특징을 가지고 있으며, 특히 디커플링 회로에 적합하다

Y5V 콘덴서는 온도 특성이 약하지만 용량이 커서 저용량 알루미늄 전해질 콘덴서를 대체할 수 있다

C0G, X7R, Z5U 및 Y5V의 주요 차이점은 채우기 매체가 다르다는 것입니다.같은 부피에서 서로 다른 충전매체로 구성된 콘덴서의 용량이 다르고 그 다음은 콘덴서의 매개전기손실이며 콘덴서의 안정성도 다르므로 콘덴서를 사용할 때 전기회로에서의 콘덴서의 작용에 따라 부동한 콘덴서를 선택해야 한다.

C0G(NP0) 콘덴서

C0G는 온도 보정 특성을 가진 일반적인 MLCC입니다.그것의 충전 매체는 루비듐, 사마륨 및 기타 일부 희귀 산화물이다.C0G의 용량과 개전 손실은 안정적이고 작업 온도 범위가 넓다.-55도에서 +125도의 온도에서는 0±30ppm/도, 주파수 변화에 따라 ±0.3도 미만으로 변한다. C0G 용량의 표류 또는 지체는 ±0.05% 미만으로 ±2% 이상의 박막 용량에 비해 무시할 수 있다.일반적으로 수명 대비 용량은 ± 0.1% 미만입니다.

C0G 커패시터의 커패시터와 개전 손실은 패키징 유형에 따라 달라지며, 큰 패키징 사이즈의 주파수 특성은 작은 패키징 사이즈보다 우수하다.C0G 콘덴서는 발진기, 공진기의 바이패스 콘덴서 및 고주파 회로의 결합 콘덴서에 적용됩니다.

다음 그림에서 1206 패키지의 커패시터 값, C0G 온도 특성, 25V 내압, 0.22 ° F 커패시터는 온도에 따라 변경됩니다.모든 사양이 요구하는 온도 범위에서 커패시터 값은 각각 0.21996과 0.22016입니다.오차가 적다.

X7R 콘덴서

X7R 콘덴서는 온도 안정 세라믹 콘덴서라고 불린다.X7R 콘덴서의 온도 특성은 C0G 콘덴서보다 못하다.온도가 -55도에서 +125도로 바뀌면 용량은 15% 로 변경됩니다.이때 콘덴서의 용량 변화는 비선형이라는 점에 유의해야 한다.

X7R 콘덴서의 용량은 전압과 주파수에 따라 다르며 시간이 지남에 따라 10 년마다 약 1% 씩 변하며 10 년마다 약 5% 의 변화를 나타냅니다.

X7R 콘덴서는 주로 요구 사항이 낮은 산업 응용 프로그램에 사용되며 전압이 변경되면 수용 가능한 범위 내에서 콘덴서가 변경됩니다.X7R의 주요 특징은 같은 부피에서 용량이 상대적으로 클 수 있다는 것이다.

X5R과 X7R은 주로 상층 온도가 그리 높지 않지만 여러 가지 용도가 있습니다.

은 1206 패키지의 커패시터 값, X7R 온도 특성, 25V 내성 전압, 0.22 ° F 커패시터를 온도로 하는 함수입니다.모든 규격이 요구하는 온도 범위 내에서 커패시터 값은 0.204°F, 0.224°F로 C0G보다 오차가 한 단계 크지만 온도 성능은 매우 좋다.

Z5U 콘덴서

Z5U 콘덴서는 "범용" 세라믹 단일 콘덴서로 알려져 있습니다.여기서 주의해야 할 점은 Z5U의 온도범위는 + 10도에서 + 85도까지이고 용량변화는 + 22% 에서 -56% 이며 매개전기손실은 4% 이다.Z5U 콘덴서의 주요 특징은 부피가 작고 원가가 낮다는 것이다.위의 두 MLCC의 경우 Z5U 커패시터는 동일한 부피에서 커패시터를 가지고 있지만 그 커패시터는 환경과 작업 조건의 영향을 많이 받아 노화율이 10년마다 5% 감소합니다.

용량이 불안정하지만 크기가 작고 ESL(동등한 직렬 감지) 및 ESR(동등한 직렬 저항)이 낮으며 주파수 응답이 우수하여 특히 디커플링 회로에서 널리 사용됩니다.

일부 공장에서는 아직 상응하는 선형 규범을 찾지 못했다.다음 그림은 NP0, X7R, Y5V 및 Z5U의 온도 특성 비교 곡선을 보여줍니다.

Y5V 콘덴서

Y5V 콘덴서는 일정한 온도 제한을 가진 범용 콘덴서로 Y5V의 매개 전기 손실은 5% 이다.Y5V 재료의 용량은 온도 안정성이 좋지 않고 온도 변화는 전기 용량의 비교적 큰 변화를 일으킬 수 있으므로 반드시 설계를 고려해야 한다. 섭씨 -30도에서 85도의 범위 내에서 그 전기 용량 변화는 +22% 에서 -82% 에 달할 수 있다. Y5V는 점차 X7R, X5R로 대체될 것이며 양호한 온도 특성을 가지고 있다.일부 공장에서는 아직 상응하는 선형 규범을 찾지 못했다.다음 그림은 네티즌들의 실측 데이터를 보여준다.

C0G, X7R, Z5U, Y5V의 온도 특성과 신뢰성은 순차적으로 낮아지고 비용은 순차적으로 낮아진다.선택 사항에서 작동 온도 및 온도 계수 요구 사항이 낮으면 Y5V를 고려할 수 있지만 일반적으로 X7R을 사용하려면 높은 요구 사항이 C0G를 선택해야 합니다.정상적인 상황에서 MLCC는 X7R 및 Y5V 재료의 커패시터를 실온에 가깝게 설계합니다.온도에 대한 용량의 변화 궤적은 아래로 열린 포물선이다.온도가 높아지거나 낮아짐에 따라 용량은 감소합니다.

또한 C0G, X7R, Z5U, Y5V 미디어의 유전체 상수도 순차적으로 감소하므로 동일한 크기와 압력으로 용량도 순차적으로 감소할 수 있습니다.실제 응용에서 많은 회사의 개발 및 설계 엔지니어들은 이론에 따라 계산하지만 MLCC 제조업체의 실제 생산 상황을 이해하지 못하고 거의 생산하지 않거나 발생하지 않는 사양을 자주 나열하므로 구매 비용이 상승할 뿐만 아니라 납품 시간에도 영향을 미칩니다.예를 들어, 0603/C0G/25V/3300pF 콘덴서를 사용하려고 하지만 0603/C0G/25V MLCC는 일반적으로 1000pF에 불과합니다.