矽電容和積層陶瓷電容(MLCC)的比較
DC偏移特性
矽電容是一種電容量穩定性非常出色的電容,即使施加電壓,其電容量也幾乎不會發生變化。
積層陶瓷電容(MLCC)雖然溫度補償型產品具有和矽電容同樣的特性,但高介電常數型產品的電容量則會因施加電壓而大幅下降。
因此,使用高介電常數MLCC時,在設計階段就需要考慮電壓施加所引起的電容量下降問題。
溫度特性
矽電容是一種電容量穩定性非常出色的電容,即使溫度發生變化,其電容量也幾乎不變。
積層陶瓷電容(MLCC)雖然溫度補償型產品具有和矽電容同樣的特性,但高介電常數型產品的電容量則會因溫度變化而發生顯著變化。
因此,使用高介電常數MLCC時,在設計階段就需要考慮溫度所引起的電容量變化情況。
此外,與一般的MLCC相比,矽電容的應用溫度範圍更寬,在更高溫度環境下,其電容量也非常穩定。
鳴叫聲
鳴叫聲多發現於產品最終評估階段,因此經常出現在應用產品即將推出之際需要緊急採取應對措施的狀況,
由此可能帶來巨大的損失。由於矽電容產品本身並不會產生諧振,所以無需擔心鳴叫聲的問題。
由於陶瓷電容屬於壓電元件,因此在電壓發生變化時,陶瓷電容會前後左右振動,陶瓷電容本身和(或)電路板就會產生諧振,從而形成鳴叫聲。
將電容
更換為矽電容
是有效措施之一
矽電容不具有壓電效應。
因此,產品本身不會因電壓變化而產生諧振,無鳴叫聲問題。
產品高度
矽電容透過利用薄膜半導體技術,可形成平面結構或溝槽結構,可以有效降低產品高度。
比如,0402尺寸(L:0.4mm×W:0.2mm)的產品可以將高度H控制在0.1mm以內。
而積層陶瓷電容(MLCC)為了提升電容量是將印刷有內電極的陶瓷膜片疊壓在一起的,所以很難降低產品的高度。
安裝時的晶片站立現象(曼哈頓現象、站立現象)
安裝時出現的晶片站立現象,通常也被稱為“曼哈頓現象”或“站立現象”。
造成這種現象的原因有很多,如焊料量偏差、焊料熔融時間偏差、安裝時產品位置偏移等。
由於矽電容採用的是底面電極結構,側面無電極,產品在水平方向不會產生拉力,所以結構上可以有效避免回流焊導致的晶片站立現象。
而積層陶瓷電容(MLCC)因為採用的是積層電極結構,產品側面有電極,因此會產生水平方向的拉力。
此時,由於前述原因,就有可能產生回流焊引發的晶片站立現象。
MLCC:積層電極結構
產品側面和底面會被焊料拉扯,因此在紅色箭頭方向會產生作用力。如果是積層電極,電極和焊料的接觸面積差更大。
如果電極間的偏差大,電極上就會產生多個沿紅色箭頭方向的拉力,最終電極會被拉向接觸面積較大的一側,可能產生晶片站立現象。
矽電容:底面電極結構
側面沒有電極,所以只會產生朝向電路板正下方的力。
由於採用的是底面電極結構,所以不容易產生晶片站立現象。