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硅电容器和多层陶瓷电容器(MLCC)的比较

DC偏置特性

硅电容器是一种电容量稳定性非常出色的电容器,即使施加电压,其电容量也几乎不会发生变化。
多层陶瓷电容器(MLCC)虽然温度补偿型产品具有和硅电容器同样的特性,但高介电常数型产品的电容量则会因施加电压而大幅下降。
因此,使用高介电常数MLCC时,在设计阶段就需要考虑电压施加所引起的电容量下降问题。

DC偏置特性

温度特性

硅电容器是一种电容量稳定性非常出色的电容器,即使温度发生变化,其电容量也几乎不变。
多层陶瓷电容器(MLCC)虽然温度补偿型产品具有和硅电容器同样的特性,但高介电常数型产品的电容量则会因温度变化而发生显著变化。
因此,使用高介电常数MLCC时,在设计阶段就需要考虑温度所引起的电容量变化情况。
此外,与普通的MLCC相比,硅电容器的应用温度范围更宽,在更高温度环境下,其电容量也非常稳定。

温度特性

啸叫

啸叫多发现于产品最终评估阶段,因此经常出现在应用产品即将推出之际需要紧急采取应对措施的状况,
由此可能带来巨大的损失。由于硅电容器产品本身并不会产生谐振,所以无需担心啸叫的问题。

陶瓷电容器

由于陶瓷电容器属于压电元件,因此在电压发生变化时,陶瓷电容器会前后左右振动,陶瓷电容器本身和(或)电路板就会产生谐振,从而形成啸叫。

啸叫

将电容器
更换为硅电容器
是有效措施之一

硅电容器

硅电容器不具有压电效应
因此,产品本身不会因电压变化而产生谐振,无啸叫问题

产品高度

硅电容器通过利用薄膜半导体技术,可形成平面结构或沟槽结构,可以有效降低产品高度。
比如,0402尺寸(L:0.4mm×W:0.2mm)的产品可以将高度H控制在0.1mm以内。
而多层陶瓷电容器(MLCC)为了提升电容量是将印刷有内电极的陶瓷膜片叠压在一起的,所以很难降低产品的高度。

产品高度

安装时的贴片立碑现象(曼哈顿现象、立碑现象)

安装时出现的贴片立碑现象,通常也被称为“曼哈顿现象”或“立碑现象”。
造成这种现象的原因有很多,如焊料量偏差、焊料熔融时间偏差、安装时产品位置偏移等。
由于硅电容器采用的是底面电极结构,侧面无电极,产品在水平方向不会产生拉力,所以结构上可以有效避免回流焊导致的贴片立碑现象。
而多层陶瓷电容器(MLCC)因为采用的是多层电极结构,产品侧面有电极,因此会产生水平方向的拉力。
此时,由于前述原因,就有可能产生回流焊引发的贴片立碑现象。

MLCC:多层电极结构

MLCC:多层电极结构

产品侧面和底面会被焊料拉扯,因此在红色箭头方向会产生作用力。如果是多层电极,电极和焊料的接触面积差更大。

MLCC:多层电极结构 回流焊后

如果电极间的偏差大,电极上就会产生多个沿红色箭头方向的拉力,最终电极会被拉向接触面积较大的一侧,可能产生贴片立碑现象。

箭

硅电容器:底面电极结构

硅电容器:底面电极结构

侧面没有电极,所以只会产生朝向电路板正下方的力。

硅电容器:底面电极结构 回流焊后

由于采用的是底面电极结构,所以不容易产生贴片立碑现象。

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