凯利讯半导体中的贴片电容应用及注意事项
贴片电容介绍
贴片电容(单片陶瓷电容器)是目前用量比较大的常用元件，就AVX公司生产的贴片电容来讲有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格，不同的规格有不同的用途。贴片电容的尺寸表示法有两种，一种是英寸为单位来表示，一种是以毫米为单位来表示。
贴片电容的用途
电容的用途非常多，主要有如下几种：
1.隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。
2.旁路(去耦)：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
3.耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路
4.滤波：这个对DIY而言很重要显卡上的电容基本都是这个作用。
5.温度补偿：针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。
6.计时：电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。
4 7.调谐：对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。
8.整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。
贴片电容的作用是什么?
凯利讯半导体贴片电容其主要作用是为了清除由芯片自身产生的各种高频信号对其他芯片的串扰，从而让各个芯片模块能够不承受干扰而正常工作。在高频电子的振荡线路中，贴片式电容与晶体振荡器等元件一起组成振荡电路，给各种电路提供所需的时钟频率。
贴片式电容有着贴片式陶瓷电容、贴片式钽电容、贴片式铝电解电容。贴片式陶瓷电容无极性，容量也很小(PF级)，一般可以耐很高的温度和电压，常用于高频滤波。陶瓷电容看起来有点像贴片电阻(因此有时候我们也称之为“贴片电容”)，但贴片电容上没有印有代表容量大小的数字。
贴片式钽电容的特点是寿命长、耐高温、准确度高、滤高频改波性能极好，不过容量较小、价格也比铝电容贵，而且耐电压及电流能力相对较弱。它被应用于小容量的低频滤波电路中。
贴片钽电容与陶瓷电容相比，其表面均有电容容量和耐压标识，其表面颜色通常有黄色和黑色两种。譬如100-16即表示容量100μF，耐压16V。
贴片式铝电解电容拥有比贴片式钽电容更大的容量，其多见于显卡上，容量在300μF~1500μF之间，其主要是满足电流低频的滤波和稳压作用。
尺寸
贴片电容有两种尺寸表示方法，一种是以英寸为单位来表示
，一种是以毫米为单位来表示，贴片电容的系列型号有0402、0603、0805、1206、1210、1808、1812、2010、2225、2512，这些是英寸表示法， 04 表示长度是0.04 英寸，02 表示宽度0.02 英寸，其他类同型号尺寸(mm)
英制尺寸 公制尺寸 长度及公差 宽度及公差 厚度及公差
0402 1005 1.00±0.05 0.50±0.05 0.50±0.05
0603 1608 1.60±0.10 0.80±0.10 0.80±0.10
0805 2012 2.00±0.20 1.25±0.20 0.70±0.20 1.00±0.20 1.25±0.20
1206 3216 3.00±0.30 1.60±0.20 0.70±0.20 1.00±0.20 1.25±0.20
1210 3225 3.00±0.30 2.54±0.30 1.25±0.30 1.50±0.30
1808 4520 4.50±0.40 2.00±0.20 ≤2.00
1812 4532 4.50±0.40 3.20±0.30 ≤2.50
2220 57505.70±0.40 5.00±0.30 ≤2.50
2225 5763 5.70±0.50 6.30±0.50 ≤2.50
3035 7690 7.60±0.50 9.00±0.05 ≤3.00
命名
贴片电容的命名所包含的参数有贴片电容的尺寸、做这种贴片电容用的材质、要求达到的精度、要求的电压、要求的容量、端头的要求以及包装的要求。一般订购贴片电容需提供的参数要有尺寸的大小、要求的精度、电压的要求、容量值、以及要求的品牌即可。
例风华系列的贴片电容的命名：
0805CG102J500NT0805：是指该贴片电容的尺寸套小，是用英寸来表示的08表示长度是0.08英寸、05表示宽度为0.05英寸CG：是表示做这种电容要求用的材质，这个材质一般适合于做小于10000PF以下的电容，102：是指电容容量，前面两位是有效数字、后面的2表示有多少个零102=10×102也就是=1000PFJ：是要求电容的容量值达到的误差精度为5%，介质材料和误差精度是配对的500：是要求电容承受的耐压为50V同样500前面两位是有效数字，后面是指有多少个零。N：是指端头材料，现在一般的端头都是指三层电极(银/铜层)、镍、锡T：是指包装方式，T表示编带包装，贴片电容的颜色，常规见得多的就是比纸板箱浅一点的黄，和青灰色，这在具体的生产过程中会有产生不同差异贴片电容上面没有印字，这是和他的制作工艺有关(贴片电容是经过高温烧结面成，所以没办法在它的表面印字)，而贴片电阻是丝印而成(可以印刷标记)。
贴片电容有中高压贴片电容和普通贴片电容，系列电压有6.3V、10V、16V、25V、50V、100V、200V、500V、1000V、2000V、3000V、4000V贴片电容的尺寸表示法有两种，一种是英寸为单位来表示，一种是以毫米为单位来表示，贴片电容系列的型号有0201、0402、0603、0805、1206、1210、1812、2010、2225等。贴片电容的材料常规分为三种，NPO,X7R,Y5VNPO此种材质电性能最稳定，几乎不随温度，电压和时间的变化而变化，适用于低损耗，稳定性要求要的高频电路。
容量精度在5%左右，但选用这种材质只能做容量较小的，常规100PF以下，100PF-1000PF也能生产但价格较高X7R此种材质比NPO稳定性差，但容量做的比NPO的材料要高，容量精度在10%左右。Y5V此类介质的电容，其稳定性较差，容量偏差在20%左右，对温度电压较敏感，但这种材质能做到很高的容量，而且价格较低，适用于温度变化不大的电路中。
贴片电容厚度
贴片电容是一种小型元器件，厚度误差需要精密到0.05-0.5mm下面我们来看看各种封装的厚度与误差。
贴片电容标准厚度0402封装0.50±0.05、0603封装 0.80±0.10、0805封装1.25±0.20、1206封装1.60±0.20、1210封装2.54±0.30、1812封装3.20±0.30单位(mm)以上这些都是常规系列贴片电容的厚度，现在很多厂家都可做薄系列贴片电容，如1206的做到1.0mm，1210系列的做到1.6mm都可以。
常见贴片电容如何判断容量?
贴片电容有很多由于体积所限，所以不能标注其容量。所以一般都是在贴片生产时的整盘上有标注。如果是单个的贴片电容，要用电容测试仪，才可以测出它的容量.
在同一个厂标的话,一般来说颜色深的容量比颜色浅的要大,棕灰>浅紫>灰白.当然最好的方法是用热风枪吹下来等它冷却后在用数字表的电容挡或电容表量.电路上的贴片电容最忌用大功率烙铁长时间加热! 有的贴片电容器上面有标记, 但大多数是没有的, 一般的情况是用电容表测量才准确, 用万用表测量比较麻烦一点, 有些还要进行计算, 还不太准确. 一般情况来说，你从外观上是根本不能得到贴片电容的具体数值的。当然了，体积较大的贴片电容，一般容量也较大。用数字表量的话，误差会比较大。 万用表就可以， 电容表更好 测量“电阻 + 电容”、“电阻 + 电感”串联电路中，电容或者电感上面的交流电压，再根据分压公式计算。
RL串联电路：
Z = R + jωL
K = |jωL/Z| = ωL/√[R^2 + (ωL)^2]
电感上的电压：
VL = K*V ....K = VL/V
K^2*[R^2 + (ωL)^2] = (ωL)^2 (ωL)^2 = (K^2)/(1 - K^2)*R^2
L = [K/√(1 - K^2)]*R/ω
13ω = 2πf =100πF.... 3.14
电容的计算同样，只是有：
Z = R + 1/jωC K = |(1/jωC)/Z| = 1/√[1 + (ωRC)^2]
贴片电容的分类
一NPO电容器
二X7R电容器
三Z5U电容器
四Y5V电容器
区别：NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。
NPO电容器
NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。
NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。在温度从-55℃到125℃时容量变化为0±30ppm/℃，电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%，相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%。NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同，大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。下表给出了NPO电容器可选取的容量范围。
封装DC=50VDC=100V
08050.5---1000pF0.5---820pF
12060.5---1200pF0.5---1800pF
1210560---5600pF560---2700pF
22251000pF---0.033μF1000pF---0.018μF
NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容。
X7R电容器
X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55℃到125℃时其容量变化为15%，需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。
X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的，它也随时间的变化而变化，大约每10年变化1%ΔC，表现为10年变化了约5%。
X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用，而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。下表给出了X7R电容器可选取的容量范围。
封装DC=50VDC=100V
0805330pF---0.056μF330pF---0.012μF
12061000pF---0.15μF1000pF---0.047μF
12101000pF---0.22μF1000pF---0.1μF
22250.01μF---1μF0.01μF---0.56μF
Z5U电容器
Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器。这里首先需要考虑的是使用温度范围，对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本。对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量。但它的电容量受环境和工作条件影响较大，它的老化率最大可达每10年下降5%。
尽管它的容量不稳定，由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低、良好的频率响应，使其具有广泛的应用范围。尤其是在退耦电路的应用中。下表给出了Z5U电容器的取值范围。
封装DC=25VDC=50V
08050.01μF---0.12μF0.01μF---0.1μF
12060.01μF---0.33μF0.01μF---0.27μF
12100.01μF---0.68μF0.01μF---0.47μF
22250.01μF---1μF0.01μF---1μF
Z5U电容器的其他技术指标如下:
工作温度范围10℃---85℃
温度特性22%-----56%
介质损耗最大4%
Y5V电容器
Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器，在-30℃到85℃范围内其容量变化可达22%到-82%。
Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF电容器。
Y5V电容器的取值范围如下表所示
封装DC=25VDC=50V
08050.01μF---0.39μF0.01μF---0.1μF
12060.01μF---1μF0.01μF---0.33μF
12100.1μF---1.5μF0.01μF---0.47μF
22250.68μF---2.2μF0.68μF---1.5μF
Y5V电容器的其他技术指标如下:
工作温度范围-30℃---85℃
温度特性22%-----82%
介质损耗最大5%
贴片电容器命名方法可到AVX网站上找到。不同的公司命名方法可能略有不同。
主要MLCC主要生产厂家：日本京瓷、村田、丸和、TDK;韩国三星;台湾达方、平尚电子科技、禾伸堂、国巨、华新科;大陆有名的则是宇阳、风华高科、三环。
容选形时需要考虑的因素很多，以下探讨了MLCC的电容选形要素。
1. MLCC选型：仅仅满足参数还远远不够
购买商品的一般决策逻辑是：能不能用，好不好用，耐不耐用，价格。其实这个逻辑也可以套用到MLCC的选型过程中：首先MLCC参数要满足电路要求，其次就是参数与介质是否能让系统工作在最佳状态;再次，来料MLCC是否存在不良品，可靠性如何;最后，价格是否有优势，供应商配合是否及时。许多设计工程师不重视无源元件，以为仅靠理论计算出参数就行，其实，MLCC的选型是个复杂的过程，并不是简单的满足参数就可以的。
选型要素
-参数：电容值、容差、耐压、使用温度、尺寸
-材质
-直流偏置效应
-失效
-价格与供货
不同介质性能决定了MLCC不同的应用
-C0G电容器具有高温度补偿特性，适合作旁路电容和耦合电容
-X7R电容器是温度稳定型陶瓷电容器，适合要求不高的工业应用
-Z5U电容器特点是小尺寸和低成本，尤其适合应用于去耦电路
-Y5V电容器温度特性最差，但容量大，可取代低容铝电解电容
MLCC常用的有C0G(NP0)、X7R、Z5U、Y5V等不同的介质规格，不同的规格有不同的特点和用途。C0G、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同，所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。
内部结构它的外表是陶瓷做的，但不止只有一种，它还分玻璃电容、油纸电容、电解电容等。
通常所说的陶瓷贴片电容是指MLCC,即多层陶瓷片式电容(MultilayerCeramicCapacitors)。
常规贴片电容按材料分为COG(NPO),X7R,Y5V,其引脚封装有0201,0402,0603.0805.1206,1210,1812,1825,2225.
多层陶瓷电容(MLCC)是由平行的陶瓷材料和电极材料层叠而成。
贴片电容单位换算法
电容概述： 电容亦称作“电容量”，是指在给定电位差下的电荷储藏量，记为C。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存，储存的电荷量则称为电容。电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。
贴片电容误差区分
贴片电容就是积层电容，对于任何电容来说都有误差范围对于任何品牌的电容来说，都是有一定误差的。而相对来说，专业品牌所生产的电容器误差值都会较小一些。因此对于误差值来说是分为一些不同等级的。
贴片电容误差往往是分为3级的。I级±5%;II级±10%;III级±20%。在一些特殊情况下，误差为±20%精密电容器的允许误差较小，而电解电容器的误差较大，采用不同的误差等级。
常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。用字母表示：D005级—±0.5%;F01级—±1%;G02级—±2%;JI级—±5%;KII级—±10%;MIII级—±20%。
电容器的容量误差通常用字符表示：
第一种。通常以电容量的值的绝对误差表示，绝对误差。以PF为单位，即：B代表±0.1PF;C代表±0.25PF;D代表±0.5PF;Y代表±1PF;V代表±5PF
这种表达方式通常用于小容量电容器。
第二种。以电容量标称值的偏差百分数表示，相对误差。即：
D代表±0.5%;P代表±0.625%;F代表±1%
R代表±1.25%;G代表±2%;U代表±3.5%
J代表±5%;K代表±10%;M代表±20%
S代表±50%/-20%;Z代表±80%/-20%
贴片电容误差就是采用这些标示，通过以上的介绍，大家是否懂得如何看其误差大小了呢?那么不妨在选购的时候根据以上这些来进行辨别和区分吧。
贴片电容单位与单位换算
贴片电容的基本单位电容的基本单位是：F (法)，此外还有μF(微法)、pF(皮法)，另外还有一个用的比较少的单位，那就是：nF(纳法)，电容常用的单位都是μF、nF、pF而不是F。
电容单位换算: 1F=1000000uF 1uF=1000nF 1nF=1000pF 1uF=1000000pF
生产工艺
MLCC 制作工艺流程：
1、原材料——陶瓷粉配料关键的部分(原材料决定MLCC的性能);
2、球磨——通过球磨机(大约经过2-3天时间球磨将瓷份配料颗粒直径达到微米级);
3、配料——各种配料按照一定比例混合;
4、和浆——加添加剂将混合材料和成糊状;
5、流沿——将糊状浆体均匀涂在薄膜上(薄膜为特种材料，保证表面平整);
6、印刷电极——将电极材料以一定规则印刷到流沿后的糊状浆体上(电极层的错位在这个工艺上保证，不同MLCC的尺寸由该工艺保证);
7、叠层——将印刷好电极的流沿浆体块依照容值的不同叠加起来，形成电容坯体版(具体尺寸的电容值是由不同的层数确定的);
8、层压——使多层的坯体版能够结合紧密;
9、切割——将坯体版切割成单体的坯体;
10、排胶——将粘合原材料的粘合剂用390摄氏度的高温将其排除
贴片电容在使用时注意的事项
贴片电容在电路中使用时首先要确认好电容的容量，耐压，误差与材质。
贴片电容容量有1pf-56uf，耐压有6.3V-3KV，误差有1% 5% 10% 20%,材质有X7R、NPO、Y5V、Z5U四种，外表通常有黄色、黑色、淡蓝色。
目前，应用最广的就是贴片式涤纶电容器。这种电容器的耐压通常为50V,允许工作温度范围是-40度~+85度。
在实际应用电路中，通常需要将电阻器与电容器串联使用，因此为方便起见，通常将电阻器与电容器封装在一起，制作成一个RC组件。焊接贴片电容时需准备，电烙铁、烙铁架、湿水海绵、镊子、松香、焊锡、脱脂棉、95%酒精、贴片电容、电阻、电路板、220V电源。
随着科技的发展焊接能力的技术提高随着技术的不断发展，贴片电容MLCC现在已可以做到几百层甚至上千层了，每层是微米级的厚度。所以稍微有点形变就容易使其产生裂纹。另外同样材质、尺寸和耐压下的贴片电容MLCC，容量越高，层数就越多，每层也越薄，于是越容易断裂。另外一个方面是，相同材质、容量和耐压时，尺寸小的电容要求每层介质更薄，导致更容易断裂。裂纹的危害是漏电，严重时引起内部层间错位短路等安全问题。而且裂纹有一个很麻烦的问题是，有时比较隐蔽，在电子设备出厂检验时可能发现不了，到了客户端才正式暴露出来。所以防止贴片电容MLCC产生裂纹意义重大。
首先必须告知工艺和生产人员电容热失效问题，让其思想上高度重视这个问题。其次，必须由专门的熟练工人焊接。
还要在焊接工艺上严格要求，比如必须用恒温烙铁，烙铁不超过 315°C(要防止生产工人图快而提高焊接温度)，焊接时间不超过3秒选择合适的焊焊剂和锡膏，要先清洁焊盘，不可以使MLCC受到大的外力，注意焊接质量等等。最好的手工焊接是先让焊盘上锡，然后烙铁在焊盘上使锡融化，此时再把电容放上去，烙铁在整个过程中只接触焊盘不接触电容(可移动靠近)，之后用类似方法(给焊盘上的镀锡垫层加热而不是直接给电容加热)焊另一头。
封装
贴片电容：可分为无极性和有极性两类，无极性
电容下述两类封装最为常见，即0805、0603;而有极性电容也就是我们平时所称的电解电容，一般我们平时用的最多的为铝电解电容，由于其电解质为铝，所以其温度稳定性以及精度都不是很高，而贴片元件由于其紧贴电路版，所以要求温度稳定性要高，所以贴片电容以钽电容为多，根据其耐压不同，贴片电容又可分为A、B、C、D 四个系列，具体分类如下：类型封装形式耐压A 3216 10VB 3528 16VC 6032 25VD 7343 35V
贴片电容与贴片电阻的区别
贴片系列的分类有很多种，其中贴片电容，贴片电阻，贴片电感，贴片磁珠体积大小都是一样，很多时候一般人难以区分，宇顺电子今天交大家贴片电容与贴片电阻的区别。
从单位来区分:贴片电容的单位为uf转换率为1uf=1000nf=1000pf 贴片电阻单位为R转换率为1000R=1K 1000K=1M，贴片产品上面一般都贴标签如果您发现标签上面有这些字样就可判断出它是贴片电容还是贴片电阻。
从外观上来区分:贴片电容颜色一般为黄色，微黑两种，贴片电阻只要黑色一种，且贴片电容厚度比较厚，从外观看是胖胖的(除超薄型)贴片电阻则是扁扁的，而且贴片电容外表无任何字样，而贴片电阻表面会有印上产品的阻值，例如贴片电阻阻值为0.5R那么产品表面会印有0R5字样。
从用途中来区分：贴片电容的在产品中具有滤波，耦合 去耦合 EMI 旁路 等等 主要特点就是隔直流通交流，贴片电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波(与电容器组合使用)和阻抗匹配等。可用仪器测试出来!
贴片电容容量怎么测试
容量测试事前准备
(一)
1.容量测试仪一台(数字电桥)
2.确认产品规格型号、材质，产品精度(+-5%J，+-10%K、+-20%M)
3.设置仪表、调整测试频率、电压、产品精度、损耗值。
4.开始测试
注：贴片电容有NPO、X7R、Y5V Z5U四种材质 X7R NPO为例
(二)
1.NPO(频率1MHZ、电平：1V);20℃ 条件 NPO DF≥0.15%
2.X7R(频率1KHZ、电平：1V);20℃ 条件 X7R DF≥2.5%
贴片电容与瓷片电容对比优点有哪些
电容种类：
电容的种类一般可大致分为陶瓷电容、电解电容、钽电容三种。根据其特点及发挥的作用分布在主板的不同位置。而电源部分所使用的电解电容和CPU附近的陶瓷电容对整块主板稳定性影响是最大的。在电源部分所使用的电解电容可以对外接电源所提供的电流进行第一波过滤，CPU及内存旁边的陶瓷电容则可以进行第二波过滤，再配合以钽电容，可以在最大程度上保持电流的纯净，进而保障系统的稳定。
瓷片电容：
瓷片电容分高频瓷介和低频瓷介两种。具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。
贴片电容：
贴片电容的命名所包含的参数有贴片电容的尺寸、做这种贴片电容用的材质、要求达到的精度、要求的电压、要求的容量、端头的要求以及包装的要求。一般订购贴片电容需提供的参数要有尺寸的大小、要求的精度、电压的要求、容量值、以及要求的品牌即可。
对比：
贴片电容也可称做贴片陶瓷电容，说白了就是贴片的陶瓷电容，它与插件的对比就是体积小，生产量大，可机器自动焊接，省时，省人