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电容器元件体的伸缩绝缘介质损耗

发布时间:2020/11/17 12:58:06 访问次数:684

MLCC电容器元件体的电介陶瓷,虽然其抗压缩应力能力较强,但抗拉伸应力能力则较弱,封装部位中的基板弯曲应力会使电容器元件体本身发生开裂。电容器元件体的开裂在开路不良(内部电极断线)时会导致性能降低,而在短路不良(内部电极导通)时则会导致发热、冒烟、起火等情况。还会存在在发生初期为开路不良,但在使用过程中逐渐发展成为短路不良的情况。

在承受振动、冲击等机械负荷以及因剧烈温度变化所导致的热负荷的车载电子设备中,对于这样的基板弯曲问题的有效解决方案便是将MLCC替换为积层带导线陶瓷电容器。由于基板弯曲应力会被导线吸收,因此对于通过焊锡接合导线的MLCC的影响会得到减轻。在频繁发生无钥匙启动、智能启动等掉落导致的冲击的设备中,积层带导线陶瓷电容器也可保持高可靠性。

SMD元件与带导线元件的基板弯曲应力的施加方式3.取代薄膜电容器的解决方案通过大幅节省空间实现优异特性TDK的积层带导线陶瓷电容器C0G特性产品用于温度补偿。

ESR(等效串联电阻)和纹波电流,电容自身不会产生能量损失,甚至在大学教材中容抗可以直接用XC= 1/(2πfC)计算出来。然而实际上电容的绝缘介质损耗是不可避免的,这是因为制造电容的材料其实本身就是一种电阻,而这一等效电阻与电极、端子引线、板材、电解质、电解质(溶液/固体)等多个参数相关,非常复杂。

正因为损耗在外部,等同于串联了一个电阻,因此才会产生这样一个指标ESR(Equivalent Series Resistance)。实际上是存在的,在早期的工艺中,容量大的电容很容易产生ESL,工艺提升的现在ESL基本可以忽略了,ESR的问题在现今仍然是需要引起重视的。

ESR不仅浪费电能、产生谐振、影响品质因数Q,还会产生热能耗P(P=12RS),热能耗的产生与电容的稳定性和寿命产生了直接的影响。

陶瓷电容器噪音的原因以及使用积层带导线陶瓷电容器的解决方案由于实际的噪音强度等级各不相同,因此有时在设计阶段无法明确,而到制作试制基板时才会凸显出来,经常会发生需要在出货前很短的时间内采取对策的情况。而积层带导线陶瓷电容器中,导线会吸收并减轻电容器元件体的伸缩,替换MLCC是十分方便且有效的解决方案。

使用MLCC的SMD元件与带导线元件之间的噪音强度比较。在带导线元件中,无论频率大小如何,均可将噪音控制在较低等级。尤其在3kHz、5kHz等人耳可听范围中的减少情况十分显著。MLCC与积层带导线陶瓷电容器的噪音强度比较2.基板弯曲对策解决方案为拉伸强度较弱的MLCC提供支持与噪音相反,基板弯曲导致的应力会使SMD元件的焊锡接合部位产生开裂等情况


(素材来源:21ic.如涉版权请联系删除。特别感谢)


MLCC电容器元件体的电介陶瓷,虽然其抗压缩应力能力较强,但抗拉伸应力能力则较弱,封装部位中的基板弯曲应力会使电容器元件体本身发生开裂。电容器元件体的开裂在开路不良(内部电极断线)时会导致性能降低,而在短路不良(内部电极导通)时则会导致发热、冒烟、起火等情况。还会存在在发生初期为开路不良,但在使用过程中逐渐发展成为短路不良的情况。

在承受振动、冲击等机械负荷以及因剧烈温度变化所导致的热负荷的车载电子设备中,对于这样的基板弯曲问题的有效解决方案便是将MLCC替换为积层带导线陶瓷电容器。由于基板弯曲应力会被导线吸收,因此对于通过焊锡接合导线的MLCC的影响会得到减轻。在频繁发生无钥匙启动、智能启动等掉落导致的冲击的设备中,积层带导线陶瓷电容器也可保持高可靠性。

SMD元件与带导线元件的基板弯曲应力的施加方式3.取代薄膜电容器的解决方案通过大幅节省空间实现优异特性TDK的积层带导线陶瓷电容器C0G特性产品用于温度补偿。

ESR(等效串联电阻)和纹波电流,电容自身不会产生能量损失,甚至在大学教材中容抗可以直接用XC= 1/(2πfC)计算出来。然而实际上电容的绝缘介质损耗是不可避免的,这是因为制造电容的材料其实本身就是一种电阻,而这一等效电阻与电极、端子引线、板材、电解质、电解质(溶液/固体)等多个参数相关,非常复杂。

正因为损耗在外部,等同于串联了一个电阻,因此才会产生这样一个指标ESR(Equivalent Series Resistance)。实际上是存在的,在早期的工艺中,容量大的电容很容易产生ESL,工艺提升的现在ESL基本可以忽略了,ESR的问题在现今仍然是需要引起重视的。

ESR不仅浪费电能、产生谐振、影响品质因数Q,还会产生热能耗P(P=12RS),热能耗的产生与电容的稳定性和寿命产生了直接的影响。

陶瓷电容器噪音的原因以及使用积层带导线陶瓷电容器的解决方案由于实际的噪音强度等级各不相同,因此有时在设计阶段无法明确,而到制作试制基板时才会凸显出来,经常会发生需要在出货前很短的时间内采取对策的情况。而积层带导线陶瓷电容器中,导线会吸收并减轻电容器元件体的伸缩,替换MLCC是十分方便且有效的解决方案。

使用MLCC的SMD元件与带导线元件之间的噪音强度比较。在带导线元件中,无论频率大小如何,均可将噪音控制在较低等级。尤其在3kHz、5kHz等人耳可听范围中的减少情况十分显著。MLCC与积层带导线陶瓷电容器的噪音强度比较2.基板弯曲对策解决方案为拉伸强度较弱的MLCC提供支持与噪音相反,基板弯曲导致的应力会使SMD元件的焊锡接合部位产生开裂等情况


(素材来源:21ic.如涉版权请联系删除。特别感谢)


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