微波通信、光通信的蓬勃发展让单层电容器成了当下最炙手可热无源元件。
这无疑是结构最简单的电容器
简单会带来优秀——结构简单的单层电容器是各类电容器中寄生电感最小。
就是说,能在很高的电频率下,单层电容器仍然保持“通交流隔直流”的电容特性。
下面这些电容器够熟悉吧
叠层和卷绕的电极结构使它们的寄生电感太大了,这些电容器放在射频电路中,对3GHZ及以上高频率电信号而言,就是一堵厚实的“墙”,各高频段信号都无法通过。
而单层电容器工作频率可高达100GHZ!
微波通信频率高达几十GHZ,需要的就是“简单”的它——
单 层 电 容 器
SLC(Single Layer Capacitor)
又称为芯片电容
制 造 流 程
单层电容器结构
粘附层也可以是:
TaN/ TiW TaN用于增强金属层与陶瓷的粘附
TiW/Ni Ni用于防止高温焊接时热融蚀
单层电容器容量设计
即是说,容量(pF)与 介电常数(ε)和正对面积(L*W)成正比,与厚度(T)成反比。
“113” 是尺寸单位为mm时的常数。
介 电 常 数(ε)
常用介质类型及其介电常数范围
I类介质(顺电体)耐电压高,性能最稳定,但介电常数较低。
II类介质(铁电体)耐电压较高,介电常数较高,但容量温度稳定性较差。
III类介质(晶界层)介电常数很高,但耐电压较低。
外 围 尺 寸 ( L*W)
通用单层电容器一般长宽相等 L=W。
行业内常用英制长宽值(mil)作为尺寸代号。
单 层 电 容 器厚 度 (T)
厚度均未规定优先系列值:
一般厚度为 0.127~0. 30mm
最常用厚度为 0.15~0.22mm
陶瓷介质厚度对电容量、耐电压和机械强度都有重要的影响。
据容量公式,选定好介质,尺寸大小和厚度后,容量就确定了。
容量均执行优先系列标称。
按面电极图形结构分类,单层电容器有以下几种类型。
留边单层电容器
留边还有助于抑制两面电极间跳火短路。
陈列型单层电容器
阵列布局,配合IC贴装减少金丝打线距离,提高集成度和整体性能;常用于退耦、射频旁路和IC隔直。
多电极型单层电容器
电容阵列布局容值呈现一定的规律变化(如二进制),便于精确调试。.
表面贴装型单层电容器
可表面贴装,免去金丝键合过程,利于规模生产,提高生产效率。
单层电容器焊接
第一步,底电极焊接封装
第二步,面电极键合封装
面电极也有用金丝楔形键合的。
单层电容器最常见质量问题
电极金层起泡!
金层起泡属制造不良问题,起泡会引起金丝球焊打线不上、金层脱落等系列问题。