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国巨贴片电容(片状多层陶瓷电容)现在已经成为了电子电路最常用的元件之- .国巨贴片电容表面看来,非常简单,可是，很多情况下，设计工程师或生产、工艺人员对国巨贴片电容的认识却有不足的地方以下谈谈国巨贴片电容选择及应用上的一-些问题和注意事项。
国巨贴片电容虽然是比较简单的,但是也是失效率相对较高的一种器件.失效率高,一方面是国巨贴片电容结构固有的可靠性问题，另外还有选型问题以及应用问题。
由于电容算是“简单”的器件,所以有的设计工程师由于不够重视,从而对国巨贴片电容的独有特性不了解.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.但是对于国巨贴片电容,仅仅考虑这两个参数是远远不够的。
使用国巨贴片电容,不能不了解国巨贴片电容的不同材质和这些材质对应的性能.国巨贴片电容的材质有很多种每种材质都有自身的独特性能特点不了解这些,所选用的电容就很有可能满足不了电路要求.举例来说,国巨贴片电容常见的有C0G(也称NP0)材质,X7R材质,Y5V材质.C0G的工作温度范围和温度系数最好,在-55°C至+ 125°C的工作温度范围内时温度系数为0 +30ppm/°C.X7R次之,在-55°C至+ 125°C的工作温度范围内时容量变化为土159%.Y5V的工作温度仅为-30°C至+85°C,在这个工作温度范围内时其容量变化可达22%至+ 82%.当然,C0G、X7R、 Y5V的成本也是依次减低的.
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的,但是一般情况 下要用X7R的，要求更高时必须选择COG的.一般情况下,国巨贴片电容都设计成使X7R、Y5V材质的电容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。
仅仅了解上面知识的还不够.由于C0G、X7R、 Y5V的介质的介电常数是依次减少的,所以同样的尺寸和耐压下,能够做出来的最大容量也是依次减少的.有的没经验的工程师，以为想要什么容量都有,选型时就会犯错误选了不存在的规格比如想用0603/C0G/25V/3300pF的电容,但是0603/C0G/25V的国巨贴片电容-般只做到1000pF其实只要仔细看了厂家的选型手册,就不会犯这样的错误.另外,对于入门不久的设计工程师，对元件规格的数序(E12、E24等)没概念, 会给出0.5uF之类的不存在的规格出来.即使是有经验的工程师，对于规格的压缩也没概念比如说,在滤波电路上,原来有人用到了3.3uF的电容他的电路也能用3.3uF的电容,但他有可能偏偏选了一个没人用过的4.7uF或2.2uF的电容规格.不看厂家选型手册选型的人,还会犯下面这种错误比如选了一个0603/X7R /470pF/16V的电容,而事实上一般厂家0603/X7R/470pF的电容只生产50V及其以上的电压而不生产16V之类的电压了。
另外注意片状电容的封装有两种表示方法,一种是英制表示法,一种是公制表示法美国的厂家用英制的,日本厂家基本上都用公制的，而国产的厂家有用英制的也有用公制的.- -个公司所用到的电容封装,只能统一用-种制式来表示，不能这个工程师用英制那个工程师用公制.否则会搞混乱.极端的情况下，还会弄错.比如说,英制的有0603的封装公制的也有0603的封装，但是两者实际上是完全不同的尺寸的英制的0603封装对应公制的是1608,而公制的0603封装对应英制的却是0201!其实英制封装的数字大约乘以2.5(前2位后2位分开乘)就成为了公制封装规格.现在流行的是用英制的封装表达法比如我们常说的0402封装就是英制的表达法，其对应的公制封装为1005(1.0*0.5mm)。
另外,设计工程师除了要了解国巨贴片电容的温度性能外,还应该了解更多的性能比如Y5V介质的电容,虽然容量很大,但是,这种铁电陶瓷有一个缺点在就是其静态容量随其直流偏置工作电压的增大而减少，最大甚至会下降70%.比如一个Y5V/50V/10uF的电容,在50V的直流电压下,其容量可能只有3uF!当然不同的厂家的特性有差异，有的下降可能没这么严重如果你-定要用Y5V的电容,除了要知道其容量随温度的变化曲线图外，还必须向厂家索取其容量随直流偏置电压变化的曲线图(甚至是要容量温度直流偏置综合图).使用Y5V电容要有足够的电压降额.X7R的容量随其直流偏置工作电压的增大也减少,不过没有Y5V的那么明显.同时,国巨贴片电容C尺寸越小，这种效应就越明显。
不同的材质的频率特性也不同设计师必须了解不同材质的不同频率特性.比如C0G(又称高频热补偿型介质)的高频特性好,X7R的次之,Y5V的差.在做平滑(电源滤波)用途时要求容量尽量大,所以可用Y5V电容,也就是说,Y5V电容可以取代电解电容在做旁路用途时比如IC的VCC引脚旁的旁路电容,至少要选用X7R电容而振荡电路则必须用C0G电容.由于Y5V的性能较差，我一般都是不推荐使用的,要求设计工程师尽量考虑用X7R电容(或X5R电容).如果对容量体积比要求高的场台，则考虑用钽电容而尽量避免用Y5V电容.当然如果你们公司要求不高,还是可以考虑Y5V电容,但是要特别小心。
-般说国巨贴片电容的ESL(等效串联电感)、ESR(等效串联电阻)小，是相对于电解电容(包括钽电解电容)而言的.事实上,高频时,MLCC的ESL、ESR不可以忽略.一般C0G电容的谐振点能达上百MHz,一般X7R电容的谐振点能达几十MHz,而Y5V电容的谐振点仅仅是数MHz甚至不到1MHz.谐振点意味着,超过了这个频率,电容已经不是电容特性了,而是电感特性了,如果想使国巨贴片电容用于更高频率,比如微波,那么,就必须用专i门的微波材料和工艺制造的MLCC.微波电容要求ESL、ESR必须更小。
国巨贴片电容-直在小型化的方向进展现在0402的封装已经是主流产品.但是小型化可能带来其它的一-些危害事实上,不是所有的电子产品都是那么在意和欢迎小型化国巨贴片电容的.在意小型化的电子产品,比如手机、数码产品等等这些产品成为国巨贴片电容小型化的主要推动力.对于国巨贴片电容来说，小型化MLCC占有主要的出货量.但是从整个电子业界来说还有很多电子设备，对小型化不是那么在乎，性能和可靠性才是关键考虑因素,国巨贴片电容小型化带来了可靠性的隐患比如通信设备、医疗设备、工控设备、电源等.这些电子设备空间够大，对MLCC小型化不是很感兴趣;而且，这些电子设备不像个人消费品那样追赶时髦且更新换代快,而是更在乎长久使用的可靠性所以对于元件的余量要求更高(为了保证可靠性，余量要大,所以尺寸更大的国巨贴片电容才满足要求另外,更大的尺寸使得MLCC厂家在提高电容的可靠性上更有发挥的空间)，这点恰好与MLCC厂家追求小型化的方向不一致这是个矛盾这些高可靠性要求的电子设备的特点是量不是很大,但是价格昂贵(个别种类电源除外),可靠性要求也高如果是知名的电子设备厂,日子会好过一点因为国巨贴片电容会为他们保存一-些大尺寸的规格的 国巨贴片电容生产.如果不是知名的电子设备厂,也不用那么悲观，毕竟,还有少数MLCCF定位不同,依然会继续生产大尺寸的电容所以,作为这种电子设备的厂家,要善于寻找定位于高性能高可靠的较大尺寸的国巨贴片电容.但是有一一个注意事项是,所选用的规格不可以是独家才有的规格,至少是有两家满足自己公司要求的国巨贴片电容在生产这种规格.另外,对于小型化不影响性能和可靠性要求时,还是优先考虑小型化的M LCCC.有的公司在MLCC的应用上也会有一些误区 有人以为国巨贴片电容是很简单的元件,所以工艺要求不高其实,国巨贴片电容是很脆弱的元件,应用时一定要注意。
国巨贴片电容厂家在生产过程中,如果工艺不好,就有可能会有隐患比如介质空洞、烧结纹裂、分层等都会带来隐患这点只能通过筛选优秀的供应商来保证(后面还会谈到供应商选择问题)。
另外就是陶瓷本身的热脆性和机械应力脆性的故有可靠性导致电子设备厂在使用国巨贴片电容时,使用不当也容易失效。
国巨贴片电容现在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、尺寸和耐压下的国巨贴片电容,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.所以防止国巨贴片电容产生裂纹意义重大。
国巨贴片电容受到温度冲击时，容易从焊端开始产生裂纹.在这点上,小尺寸电容比大尺寸电容相对来说会好一点其原理就是大尺寸的电容 导热没这么快到达整个电容,于是电容本体的不同点的温差大，所以膨胀大小不同，从而产生应力.这个道理和倒入开水时厚的玻璃杯比薄玻璃杯更容易破裂一-样.另外,在MLCC焊接过后的冷却过程中,国巨贴片电容和PCB的膨胀系数不同,于是产生应力,导致裂纹要避免这个问题，回流焊时需要有良好的焊接温度曲线,如果不用回流焊而用波峰焊那么这种失效会大大增加.国巨贴片电容更是要避免用烙铁手工焊接的工艺.然而事情总是没有那么理想烙铁手工焊接有时也不可避免.比如说,对于PCB外发加工的电子厂家,有的产品量特少，贴片外协厂家不愿意接这种单时，只能手工焊接;样品生产时,一般也是手工焊接;特殊情况返工或补焊时,必须手工焊接;修理工修理电容时,也是手工焊接.无法避免地要手工焊接国巨贴片电容时,就要非常重视焊接工艺。
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,不可以使国巨贴片电容受到大的外力，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-头。
机械应力也容易引起国巨贴片电容产生裂纹.由于电容是长方形的(和PCB平行的面),而 且短的边是焊端，,所以自然是长的那边受到力时容易出问题.于是排板时要考虑受力方向.比如分板时的变形方向于电容的方向的关系.在生产过程中,凡是PCB可能产生较大形变的地方都尽量不要放电容.比如PCB定位铆接、单板测试时 测试点机械接触等等都会产生形变.另外半成品PCB板不能直接叠放.等等。
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