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Tecnología PCBA

Tecnología PCBA - Problemas de encapsulamiento de dispositivos en el diseño de PCB

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Tecnología PCBA - Problemas de encapsulamiento de dispositivos en el diseño de PCB

Problemas de encapsulamiento de dispositivos en el diseño de PCB

2021-11-03
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Author:Frank

Las características de temperatura del mlcc están determinadas por las especificaciones EIA y jis. La tabla de clasificación, como se muestra en la imagen anterior, 5u / y5v y z5u / z5v también se cambiaron a la segunda categoría. De hecho, muchas escenas ya no se usan. Por lo tanto, el mlcc general se puede dividir aproximadamente en las categorías I (serie de constante dieléctrica baja, paramagnética) y II (secuencia de constante dieléctrica alta, ferroeléctrico). Este capacitor tiene un rendimiento eléctrico estable y básicamente no cambia con la temperatura, el voltaje y el tiempo. Es un tipo de material de condensadores superestable y de baja pérdida. Es adecuado para PCB de alta frecuencia, UHF y circuitos de alta frecuencia con altos requisitos de estabilidad y fiabilidad.

Placa de circuito impreso

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.

Las especificaciones comunes de mlcc son c0g (np0), x7r, z5u, y5v, etc. diferentes especificaciones tienen diferentes características y usos.

Los condensadores c0g tienen características de compensación de alta temperatura y son adecuados para condensadores de derivación y condensadores de acoplamiento.

El capacitor x7r es un capacitor cerámico estable en temperatura y adecuado para aplicaciones industriales menos exigentes.

Los condensadores z5u se caracterizan por su pequeño tamaño y bajo costo, especialmente adecuados para circuitos de desacoplamiento.

Los condensadores y5v tienen malas características de temperatura, pero tienen una gran capacidad y pueden reemplazar los condensadores electroliticos de aluminio de baja capacidad.

La principal diferencia entre c0g, x7r, z5u y y5v es que sus medios de llenado son diferentes. En el mismo volumen, debido a las diferentes capacidades de los condensadores compuestos por diferentes medios de llenado, seguidos por la pérdida dieléctrica de los condensadores, la estabilidad de los condensadores también es diferente, por lo que se deben seleccionar diferentes condensadores al usar condensadores en función de su papel en el circuito.

Condensadores c0g (np0)

C0g es un mlcc común con características de compensación de temperatura. Sus medios de relleno son rubidio, samario y algunos otros óxidos raros. La pérdida capacitiva y dieléctrica del c0g es estable y la temperatura de trabajo es amplia. A temperaturas de - 55 grados centígrados a + 125 grados centígrados, la variación de la capacidad es de 0 ± 30 ppm / grado centígrado, y la variación de la capacidad con la frecuencia es inferior a ± 0,3 grados centígrados. la deriva o el retraso de la capacidad c0g es inferior a ± 0,05%, lo que es insignificante en comparación con la capacidad de película delgada superior a ± 2%. La variación típica de la capacidad en relación con la vida útil es inferior a ± 0,1%.

Las pérdidas capacitivas y dieléctrico de los condensadores c0g cambian con los diferentes tipos de encapsulamiento, y las características de frecuencia de los grandes tamaños de encapsulamiento son mejores que las de los pequeños tamaños de encapsulamiento. Los condensadores c0g son adecuados para condensadores de derivación en osciladores, resonadores y condensadores de acoplamiento en circuitos de alta frecuencia.

En la siguiente imagen, el valor del capacitor encapsulado 1206, las características de temperatura c0g, la resistencia a la presión de 25v y el capacitor de 0,22 ° F varían con la temperatura. Dentro del rango de temperatura requerido por todas las especificaciones, los valores de condensadores son 021996 y 022016, respectivamente. El error es muy pequeño.

Condensadores x7r

Los condensadores x7r se llaman Condensadores cerámicos estables en temperatura. Las características de temperatura de los condensadores x7r no son tan buenas como las de los condensadores c0g. Cuando la temperatura oscila entre - 55 grados centígrados y + 125 grados centígrados, su capacidad cambia un 15%. Hay que tener en cuenta que la variación de la capacidad del capacitor en este momento es no lineal.

La capacidad de los condensadores x7r también varía en diferentes tensiones y frecuencias, y cambia alrededor del 1% cada 10 años con el tiempo, lo que representa una variación de alrededor del 5% cada 10 años.

Los condensadores x7r se utilizan principalmente en aplicaciones industriales de bajo requisito, y cuando el voltaje cambia, el cambio del capacitor está dentro de un rango aceptable. La característica principal del x7r es que la capacidad puede ser relativamente grande en el mismo volumen.

El x5r y el x7r son principalmente temperaturas superiores menos altas, pero también tienen muchos usos.

Es el valor del capacitor encapsulado 1206, las características de temperatura x7r, la resistencia a la presión de 25v, el capacitor de 0,22 ° F como función de la temperatura. Dentro del rango de temperatura requerido por todas las especificaciones, los valores de condensadores son de 0204 ° F y 0224 ° f, con un error de un orden de magnitud mayor que el c0g, pero el rendimiento de temperatura es muy bueno.

Condensadores z5u

Los condensadores z5u se llaman Condensadores cerámicos monolíticos "universales". Cabe señalar aquí que el rango de temperatura de z5u es de + 10 grados Celsius a + 85 grados celsius, el cambio de capacidad es de + 22% a - 56% y la pérdida dieléctrica es del 4%. Las principales características del condensadores z5u son su pequeño tamaño y bajo costo. Para los dos mlcc mencionados anteriormente, los condensadores z5u tienen condensadores en el mismo volumen, pero sus condensadores se ven muy afectados por el medio ambiente y las condiciones de trabajo, y su tasa de envejecimiento se puede reducir en un 5% cada 10 años.

A pesar de su inestabilidad de capacidad, su pequeño tamaño, su baja inducción de serie equivalente (esl) y resistencia de serie equivalente (esr) y su buena respuesta de frecuencia hacen que sea ampliamente utilizado, especialmente en circuitos de desacoplamiento.

En algunos fabricantes aún no se han encontrado las especificaciones de selección correspondientes. La siguiente imagen muestra las curvas de comparación de las características de temperatura de np0, x7r, y5v y z5u.

Condensadores y5v

El capacitor y5v es un capacitor universal con un cierto límite de temperatura, y la pérdida dieléctrica del y5v es del 5%. Los condensadores del material y5v, con poca estabilidad de temperatura y cambios de temperatura que provocan grandes cambios en la capacidad, deben tener en cuenta el diseño, que puede alcanzar un cambio de capacidad de + 22% a - 82% en el rango de - 30 grados Celsius a 85 grados celsius, y5v será reemplazado gradualmente por x7r, que tiene buenas características de temperatura. En algunos fabricantes aún no se han encontrado las especificaciones de selección correspondientes. La siguiente imagen muestra los datos medidos de los internautas.

Las características de temperatura y la fiabilidad de c0g, x7r, z5u y y5v se reducen a su vez, y los costos se reducen a su vez. En la selección, si los requisitos de temperatura de trabajo y coeficiente de temperatura son bajos, se puede considerar el uso de y5v, pero generalmente se utiliza x7r, y aquellos que requieren más deben elegir c0g. En circunstancias normales, el mlcc está diseñado para acercar los condensadores de los materiales x7r e y5v a la temperatura ambiente. La trayectoria de variación de la capacidad con respecto a la temperatura es una parábola abierta hacia abajo. A medida que la temperatura aumente o disminuya, la capacidad disminuirá.

Y las constantes dieléctrico de los medios c0g, x7r, z5u y y5v también se reducen a su vez, por lo que bajo el mismo tamaño y presión, la capacidad que se puede fabricar también se reduce a su vez. En aplicaciones prácticas, los ingenieros de desarrollo y diseño de muchas empresas calculan de acuerdo con la teoría, pero no entienden el estado real de producción de los fabricantes de mlcc, enumerando a menudo algunas especificaciones que rara vez se producen o incluso no existen, lo que no solo conduce a un aumento de los costos de adquisición, sino que también afecta los plazos de entrega. Por ejemplo, desea usar condensadores 0603 / c0g / 25v / 3300pf, pero 0603 / c0g / 25v mlcc suele ser solo 1000 PF.