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贴片/表贴电容选型关键要素
点击:8发布时间:2025-11-03

一、电容量(Capacitance)
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定义:电容器的基本参数,单位为法拉(F),常用单位有皮法(pF)、纳法(nF)、微法(μF)。 - •
选型要点: - •
根据电路需求选择合适的容值,如去耦、滤波、耦合、谐振等不同功能对容值要求不同。 - •
注意电容的实际可用容值范围:不同介质和封装的电容,其容值范围差异较大。
二、额定电压(Rated Voltage / DC Voltage)
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定义:电容器能够长期稳定工作的最大直流电压。 - •
选型要点: - •
所选电容的额定电压应大于或等于电路中的实际工作电压,一般建议留有 1.5~2倍裕量,尤其是在电源去耦等关键位置。 - •
高压场合要特别注意,避免因电压过高导致电容击穿失效。
三、介质材料(Dielectric Material / Class)
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常见介质类型: - •
COG / NPO(Class I):高稳定性、低介电常数、温度特性优异,适用于高频、精密电路(如振荡器、滤波)。 - •
X7R / X5R(Class II):中等介电常数,容量较大但随温度/电压变化,适用于一般去耦、滤波。 - •
Y5V / Z5U(Class III):高容值但稳定性差,温漂和压变明显,不推荐用于精密场合。 - •
选型要点: - •
对稳定性要求高的电路(如时钟、滤波基准)优先选用 COG/NPO。 - •
对成本和容值敏感、允许一定漂移的场合,可选用 X7R/X5R。 - •
尽量避免使用 Y5V/Z5U,除非对性能要求极低。
四、容差(Tolerance)
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定义:电容实际值与标称值之间允许的最大偏差,例如 ±5%、±10%、±20%。 - •
选型要点: - •
精密电路(如滤波、定时)建议选用较小容差(如 ±5%、±10%)。 - •
一般用途(如去耦)可接受较大容差(如 ±20%)。
五、封装尺寸(Package / Size)
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定义:贴片电容的外形尺寸,通常以长度×宽度表示,单位为毫米(如 0402、0603、0805、1206、1210 等)。 - •
选型要点: - •
根据 PCB 空间和布局要求选择合适的封装。 - •
小封装利于高密度设计,但小封装的容值和耐压通常较低。 - •
大封装可提供更高容值和电压,但占用空间大。
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0402 → 1.0 × 0.5 mm - •
0603 → 1.6 × 0.8 mm - •
0805 → 2.0 × 1.25 mm - •
1206 → 3.2 × 1.6 mm - •
1210 / 1812 等更大封装
六、温度特性(Temperature Range & Stability)
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定义:电容在不同温度下容量变化的特性,通常以“XX”表示,如 X7R 表示 -55°C ~ +125°C,容量变化 ±15%。 - •
选型要点: - •
要根据产品的工作温度范围(如工业级 -40°C ~ +85°C 或汽车级 -40°C ~ +125°C)来选择合适温度特性的介质。 - •
某些特殊环境(高温、低温)需特别关注容量稳定性。
七、频率特性
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定义:电容在不同频率下的阻抗特性,高频应用中需考虑ESL(等效串联电感)、ESR(等效串联电阻)。 - •
选型要点: - •
高频去耦、射频电路要选择 低ESL、低ESR的电容,通常小封装、多层结构有助于改善高频性能。 - •
COG类电容在高频下表现更稳定。
八、直流偏压特性(DC Bias)
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定义:在施加直流电压后,电容的实际可用容量往往会下降,尤其是X7R/X5R类介质。 - •
选型要点: - •
特别是在电源去耦应用中,一定要查看电容厂家提供的 “DC Bias Curve”,以确保在施加工作电压后,电容仍能提供足够的有效容值。
九、应用场景
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去耦(Decoupling):靠近IC电源引脚,滤除高频噪声,常用X7R/X5R,小封装(0402~0603),容值多为0.1μF、1μF等。 - •
滤波(Filtering):电源输入/输出滤波,根据纹波和频率选择合适容值与电压。 - •
耦合(Coupling):隔直流通交流,常用COG/NPO小容值电容。 - •
谐振(Timing/Resonant):如晶振电路,要求高精度和稳定性,优先选用COG/NPO。 - •
储能(Energy Storage):如闪光灯、能量回收,需要高容值和高耐压。
十、品牌与可靠性
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选择知名品牌(如Murata、TDK、Taiyo Yuden、Kemet、AVX、Yageo等)可提高产品可靠性。 - •
注意电容的 寿命、耐湿性、抗弯曲能力(特别是0201/0402小封装)。 - •
对于汽车级、医疗级、航天级应用,需选择符合相应认证的高可靠型号。
总结:贴片电容选型 checklist(快速参考)
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