【选型攻略】MLCC选型，要注意些什么？易学易用！

MLCC，即片式多层陶瓷电容器（Multi-layer Ceramic Capacitors），当下电容主流产品。数据显示，MLCC约占据整个电容产值的93%，一年消耗量在万亿颗级别，单部5G手机采用的MLCC量高达1000颗。MLCC主要优点为体积小、频率特性好、寿命长。为此，MLCC被广泛大量应用于消费电子、精密电子领域。
不同类型的电容对比
MLCC由印好电极的陶瓷介质膜片错位叠合而成，和其他电容一样，在电路中起到滤波、振荡、储能等作用。MLCC表面看来非常简单，但是如果电路设计师和电气工程师对MLCC的认识不够深入，选择MLCC时就容易出错。下面，本文将重点讨论MLCC选型和要注意的相关细节。


图片信息整理：华秋商城《MLCC选型攻略》
攻略一：看MLCC的性能参数
首先，看容量及容量误差。
选电容第一步要看的就是电容容量。电容容量指的是在给定电位差下的电荷储藏量，代表了电容容纳电荷的本领。MLCC的容量选择范围较宽，低至0.1pF，高至几百uF，都可选。
相比于容量，很多人选型MLCC时更容易忽视容量误差。容量误差指的是实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围。MLCC多用作精密电容，一般允许误差选用较小的。

电容容量常用的误差等级
另外，选择容量时还要考虑DC偏压特性——MLCC会因施加的电压不同而导致静电容量发生变化。根据介质材料与工艺技术的不同，MLCC可分为两种类型：温度补偿型、高介电系数型。DC偏压特性多在高介电系数型MLCC上出现，但在温度补偿型MLCC上几乎不会出现。

如上图所示，高介电系数型MLCC会因施加DC而发生容量降低现象，因此，选择容量需要考虑DC偏压特性。
其次，看耐电压（DWV）。
电容的耐电压性能指其陶瓷介质在工作状态中能够承受的最大电压，即击穿电压，也是MLCC的极限电压。对于结构、介质、容量相同的MLCC，耐压越高，体积越大。
在理想化的情况下，电容选型时主要考虑容量及耐压两个参数就够了。但是对于MLCC，仅仅考虑这两个参数是远远不够的。还必须特别注意到介质材料、MLCC尺寸、电路对MLCC的温度系数等参数的需求。
攻略二：看介质材料和温度系数
使用MLCC，不能不了解MLCC的材质及对应的性能，不然所选用的电容就很有可能满足不了电路要求。
MLCC的材质有很多种，每种材质都有自身的独特性能特点。一般而言，材料的介质常数（K值）越高，电容的稳定性、可靠性和耐用性就越差。MLCC最常用的介质材料主要是以下三类：NPO或COG、X7R或X5R、Y5V或Z5U。

MLCC不同介质材料的特性对比
如上表所示，介质材料与MLCC的温度系数是息息相关的。温度系数指在一定温度范围内，温度每变化1℃，电容量的相对变化值。MLCC的温度系数越小越好。
以NPO、COG为介质的高频电容器，稳定性超高，温度系数较小。 其温度特性和电容量都非常稳定，几乎不随温度、电压的改变而改变，主要应用于高频电子线路，如震荡、计时电路等。其容量精度主要为±5%，在容量低于10pF时，还可选用B级（±0.1pF）、C级（±0.25pF）、D级（±0.5pF）三种精度。但这类MLCC电容价格高、容量小。
以X7R、X5R为介质的中频电容器，稳定性一般，温度系数中等。 其温度系数为±15%，电容量相对稳定，适用于各种旁路、耦合、滤波电路等，其容量精度主要为K级（±10%）。特殊情况下，可提供J级（±5%）精度的产品。
以Y5V、Z5U为介质的低频电容器，稳定性较差，温度系数较大。 其电容量受温度、电压的改变较大，一般只适用于各种滤波电路中。其容量精度主要为Z级（-20%~+80%），也可选择±20精度的产品。不过，这类MLCC容量大且价格低，可取代低容铝电解电容。
因此，在选型时如果对工作温度和温度系数要求很低，可以考虑用Y5V或Z5U的，但是一般情况下要用X7R的，要求更高时必须选择COG或NPO。 通常，MLCC厂家都会把X7R、Y5V材质的电容设计成在常温附近的容量最大，但是随着温度上升或下降，其容量都会下降。
攻略三：看MLCC尺寸
按公制单位标准，MLCC大致可以分为3225、3216、2012、1608、1005，数值越大，MLCC的尺寸就更宽更厚。目前常用的最大为3225（即1210），最小为01005。 01005的MLCC尺寸仅0.4×0.2×0.2mm，非常适合5G手机、智能穿戴、和芯片内置等行业应用。

MLCC尺寸表
攻略四：选择合适的生产厂商
MLCC选型最后落地采购时，离不开生产厂商。
目前全球MLCC产业分三级梯队：
第一梯队主要以日系厂商村田、太阳诱电、TDK 为代表，日系以高端的车规和工控类 MLCC 见长，技术实力及生产规模都十分强大；
第二梯队是以三星电机、国巨、华新科为代表的韩国和中国台湾企业，MLCC产能规模较大，但技术水平相比日系厂商仍存在一定差距；
第三梯队是以风华高科、三环电子为代表的国产厂商，技术和规模都与一、二梯队均存在差距，以中低端MLCC 为主。
结语：
综上，我们选择MLCC时，至少必须考虑这5点因素：容量、容量误差、耐压值、材质、尺寸。
例如 ：< 100PF/J/50V/NPO/0603>，表示此MLCC的基础参数为 : 100PF容值、容值允差为±5%、耐压为50V、NPO材质、0603尺寸。
不过，现实中的MLCC选型要更复杂些，它是综合考虑多方面因素的结果。 除了上述提到的选型要素，我们往往还需要从应用本身出发，可能要考虑MLCC的绝缘电阻、频率特性、损耗等性能参数，还要看看价格是否有优势，供应商供货是否及时等，才能确定最后的选型方案。

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