创易讲座系列三：贴片电容的基础知识及细节.pdfVIP

创易讲座系列三：贴片电容的基础知识及细节 我们常说的贴片电容，一般指贴片瓷片电容，其材料为高绝缘高介电常数的介质，外形如图 需要注意的是，瓷片电容焊盘与电容介质之间不是很牢固，有些板子比较薄，PCB 上焊了电容后，很容易出现板子变 形导致电容焊盘与电容介质断裂，这种表面上看不出来，实际上已经损坏。还有一些多块PCB 拼版的，分板的时候用 手攀，也会导致电容损坏，尤其 100nF 0402 电容，曾出现多次问题。 内部结构，是由多层的电极相互叠起来。 电容常用的封装为0402、0603、0805 三种。 0402 目前最大容量1uF，据说也有2.2uF 0603 目前最大容量10uF 0805 目前最大容量22uF 以上是电容封装选型必须要知道的，并且在最高容量下，耐压一般都是很低的，只有 6V 附近，并且价格比较高，接 近于钽电容，具体参数请参考相关型号的文档。 电容的容量不是一个常数，而是变化的，它的电容的容量值跟当前温度、当前的直流电压有关、还跟用什么类型的介 质材料有关。 下图为X5R 与Y5V 两种材料之间的温度与容量之间的差别，蓝色线为X5R，红色线为Y5V 直流电压不同，而容量不同，一般的讲，直流电压越高，电容值降低，并且这个跟材料有很大的关系， 电容的频率特性如下图，电容等效为电阻电容电感的串联，因为有导线，就有电阻，有长度，就有电感，有压差就有 电容。高频下，核心是利用电容的谐振频率，所以一个电容的谐振点非常重要，这是高频的基础。 在高频下，一般用到电容的三个特征： 1：利用谐振点进行带通耦合信号：比如33pF 电容的谐振点为1256MHz,对应阻抗为0.15，它在900MHz 下阻抗 为2.61，1800MHz 下阻抗为2.87，比如旋风001 手机开发模块，因为是双频，要支持900 和 1800MHz，所以取 33pF 作为带通耦合器就非常合适。 2：利用谐振点吸收退藕电源干扰：还是33pF，在旋风001 手机开发模块上，作为电源退藕大量使用，因为手机本身 会产生900 和 1800 两个频率，分布在各个电源、信号上，需要用33pF 把这个信号吸收掉，以免干扰别的设备，尤 其是音频mic 部分。 3：匹配：与电感一起实现阻抗匹配，这个时候就不是采用谐振点了，而是利用它的电容或者电感特性，因为超过电容 谐振点，电容就变成了电感。 实际意义上讲，在高频下，电容跟电感是相互转换的，这个完全取决于工作频点，所以大家不要拘泥于是电容还是电 感，只是知道这是一个曲线即可。 电容一般有四种材 1：C0G 这个材料性能最好，电容稳定可靠，但容量比较小，适合做高频小容量电容。以0402 为例，从0.5pF~1nF 2：X7R 这个材料性能不错，电容稳定性也可以，但容量中等偏下，适合做高频中容量电容。以 0402 为例，从 220pF~100nF 3：X5R 这个材料容量可以做大，电容稳定性还可以，适合做大容量电容,适合做大容量电容。以 0402 为例，从 56nF~1uF 3：Y5V 这个材料容量可以做大，电容容量范围宽，稳定性差，适合做大容量电容。以0402 为例，从2.2nF~1uF 以上从性能上讲C0G X7R X5R Y5V 本人不建议用Y5V，用万用表测1uF 电容，估计容量只有0.6uF，因为他的电压、温度指标太差了，不知道的还以为 是假的。C0G 大量使用在高频上，首选推荐，其次是X7R 或者X5R。 具体细节，请下载创易提供的murata 电容电感参数工具 在嵌入式领域，一般电源退藕都用到0.1uF，也就是100nF，这个的基本原理也是电容的谐振点，比如0805 100nF