贴片电容和电阻 并根据温度特性进一步细分

贴片电容

常见的贴片电容就是MLCC，多层陶瓷电容。这里只列举几个容易被忽视的特点。

1.静电容量的温度特性

多用于电子设备的积层陶瓷电容器根据电介质的种类大致分为低电容率类(种类1)与高电容率类(种类2)，并根据温度特性进一步细分。温度特性由JIS（日本工业标准）与EIA（美国电子工业协会）标准规定。

以下均以EIA的分类为准

1.1.低电容率类(种类1)

G0G的温度范围为-55~+125摄氏度，静电容变化率为0+-30ppm/摄氏度。（整个温度范围内最大变化0.6%）

1.2.高电容率类(种类2)

X7R的温度范围为-55~+125摄氏度，整个温度范围内静电容变化率为+-15%

X5R的温度范围为-55~+85摄氏度，整个温度范围内静电容变化率为+-15%

Y5V的温度范围为-55~+85摄氏度，整个温度范围内静电容变化率为+22%~-82%

1.3.使用注意

注意，Y5V的在整个温度范围内最大变化为-82%，已经基本不可用了

2.直流偏压特性(直流电压特性)

陶瓷电容器的静电容量还会因所施加的电压而发生变化，在直流电压下被称为直流偏压特性。静电容量的变化在低电容率类(种类1)中几乎看不到，但在高电容率类(种类2)的B特性、特别是F特性（JIS标准，类似于Y5V）的陶瓷电容器中表现明显。这是因为高电容率类使用自发极化的强电介质(BaTiO3等)。

陶瓷是由众多晶粒(grain)构成的多晶体。在强电介质中，晶畴(domain)的自发极化是朝着向不同的方向，相互抵消，整体不表现出自发极化。但是，如果所施加的直流电场的强度增高，则最初自发极化的朝向会定向为电场的朝向，电容率增大。如果进一步提高电场，则会终止定向，达到饱和状态，电容率降低。因此，在施加直流偏压的情况下，需要考虑到电介质的特性、使用电压与耐圧从而进行选择。此外，存在这样的趋势，即越是小型尺寸的电容器，因直流偏压所引发的静电容量的减少越大。

容量不同、其他参数一致的电容，容量越大，直流偏压特性越明显。

容量相同、耐压不同的电容，在相同的直流偏压下，容量下降的比例相近。

容量、耐压都相同的电容，封装越小，电容量下降越慢。

2.1.使用注意，信号耦合

在耦合电容的应用中，直流偏压特性会引起非线性。设想一个交流信号在其峰值和0值附近，对应的电容式同的，会引起什么后果。所有耦合电容一般都不用贴片陶瓷电容，一定要用的话，一定要用C0G的。

简言之，信号线路中绝对不能使用X7R、Y5V这种电容，只能用于电源退耦。对容量有要求的场合应该使用C0G/NP0（高频）或者MKT、MKP电容（中低频）。

2.2.使用注意，电源去耦

在电源去耦的场合，特别式DCDC的应用的，需要特定容量的电容来将电源纹波降低到特定的值以下。这时候，需要非常注意电容的直流偏压特性。

建议用X7R的电容并且用于其额定电压一半一下的场合，并且加倍使用容量。

严重不推荐使用X5R及以下的电容。

2.3.使用注意，需要精确的电容

在直流电源电路、考虑时间常数的电路(如RC充放电)、高通滤波器或低通滤波器等电路设计中，MLCC的直流偏压特性会有较大的影响，需要重点考虑。

模拟电路中的滤波器，积分器等都不建议使用。

3.压电效应

所谓压电效应简单的说就是当瓷片电容在承受交变电压时，比如在承受一定频率的方波时会产生机械振动，从而发出响声，这也就是逆压电效应。此时，瓷片电容就等效一个小喇叭，给一定频率的交变信号，就会有声音发出。压电效应是可逆的，在那些存在直接压电效应（即当施加压力时产生电）的材料中，同样也存在相反的压电效应（即施加电场时产生出压力和/或张力）。

简单来说，陶瓷电容在施加交变电压的时候，会发生形变，甚至因此发出声音。（我们经常听到的电源的声音，除了电感的啸叫声，很多来也自于陶瓷电容）。从另一个方面将，陶瓷电容也类似于麦克风，会将震动，声音以及一切引起形变的东西变成电压，这个信号可能达到毫伏级别。

使用注意

压电效应基本扼杀了MLCC在模拟电路上的应用。

在模拟电路中，除非有特殊原因，需要使用贴片陶瓷电容，否则不要使用。（除非你想自找麻烦。）

即使要用，也只有C0G的可以使用。（尽量小尺寸）

4.它们很脆

陶瓷电容是是陶瓷材料制成的，它们会脆。在受到冲击的时候，受到应力的时候，冷热不均的时候，可能会产生裂纹。这些裂纹可能会成为故障或者潜在的故障。

举例：

电路板跌落的时候。

电路板运输颠簸的时候。

3.电路板加工的时候。

4.电路板维修的时候（这时候的单端焊接方式容易产生冷热不均）。

5.电路板发生形变的时候。

使用注意

1.不要使用尺寸过大的贴片陶瓷电容，当然是尺寸越小越好。（一般来说，不要超过1206）

2.电路板不要过大，防止发生形变。

3.电路板那安装的时候注意不要发生形变。

4.电路板尽量厚，尽量安装在稳定的结构上，防止发生形变。

5.避免电路板收到冲击，如跌落等。运输的时候要有缓冲的包装措施。

4.电容使用总结

电容选用原则：

高频用C0G/NP低频用X7R，实在不行才X5R，从来不碰Y5V之类的东西

特殊接地场合用2000V的，一般都用50V的，大容量没办法才降低到25或但电压余量要留出至少一倍。最冒进一次是用了100uF/X5R/6.3V/1206在WiFi模块3.3V输入引脚上。

不敢用到这个封装，该电压下容量最高那款，以前看到哪本书上提到过说不够稳定

电源输入输出滤波，在pdf标称或示意图电容容量的基础上，至少再加一倍容量

超过1206封装的MLCC从来不用，因为某些书上说PCB受力时容易微断裂，产生内部短路风险。我自己的经验是不敢补焊，一次设计用了比较大封装的MLCC，贴片完毕，感觉锡有点少，补焊的时候烙铁碰上去就能听到很小的响声，很像这种裂开的感觉，而且是100%都有响声！

钽从来不用，因为刚参见工作就烧过，吓的以后再也不敢了

需要容量偏大又要比较准时用CBB的

电解基本用的都是高频低阻的，主要Rubycon的YXF，好一点就是YXH和ZLH之类，高压的用MXG。国产益阳的Aishi小批量不太好买，一般用RS系列

高压薄膜的，主要是EACO、法拉、塑镕、创格/明路

电力补偿，主要是锡容、莱恩伟业、XD西电

高功率谐振的，据说都不是太好，包括以色列CELEM的，基本就是电压上加余量再增强散热祈祷多福吧。

大功率电解，基本就是江海

贴片电阻

1.分类

1.1.1贴片电阻的分类

现在的贴片电阻（片式贴片电阻）大致分类厚膜和薄膜两类。

厚膜采用印刷技术，薄膜采用真空法淀积导电层，称为溅镀。

精度与功率上的差异

概括来说：薄膜，主要针对精度而设计。厚膜，主要针对功率而设计。

薄膜电阻是用真空法淀积导电层，称为溅镀。这在陶瓷基板上形成一个薄而均匀的层，只有几微米厚。然后，该层将经历光刻或激光蚀刻的过程。这决定了电阻值的精确度，容差极为精细，可低至0.01%。这样的精度才使薄膜电阻如此有用。

厚膜电阻的导电层以浆的形式印制在陶瓷基板上。其厚度可以是薄膜电阻导电层的上千倍。这样的厚度在处理高功率应用时具有性能优势，而且制造成本也明显低于薄膜电阻。然而，它在功率方面的优势却也使得其可预测性和精确性降低，容差可能高达5%。

然后随着薄膜电阻的发展，现在薄膜电阻与厚膜电阻功率上的差距，越来越小，这折射出薄膜电阻的性能改进。

电流噪声上的差异

概括来说：薄膜电阻比厚膜电阻在电流噪声上更有优势。

对于一些音频放大电路，薄膜电阻的低电流噪声特性是的一个比较理想的方案，因为这类电路需要较低的失真，才能达到较高的音质。

（有资料表示，厚膜的噪声要比薄膜的大不少，尤其低频的时候，能差出100倍。）

（有资料表示，贴片电阻都是金属膜，但厚膜与薄膜金属材质是不一样的，实际上，碳膜电阻正在或者已经被淘汰了）

1.2.普通电阻的分类

普通电阻就是我们常见的引线电阻，包括那些表面贴的圆柱形电阻（MELF封装）

碳膜电阻的尺寸通常较大，功率较小，公差较大，温度系数也大，另外在高温下会产生噪音。从好的方面来说，它们比大多数电阻便宜，而且通常在更高的频率下表现得很好。

陶瓷电阻具有较高的温度系数，中等工作温度范围，通常比大多数电阻昂贵。

金属元素电阻常用于电流传感中。它们精度高，阻值和公差都比较低。

金属薄膜电阻具有良好的温度稳定性，低噪音，阻值范围宽、公差小。

金属氧化物薄膜电阻跟金属薄膜电阻非常相似，但它们能更有效地承受浪涌电流，并承受更高的温度等级。

厚膜电阻具有噪声、浪涌容限低、温度稳定性好、额定电压高的特点。它们具有多种阻值。

薄膜电阻具有低噪声、高寿命稳定性、低温度系数和高阻值等特点。

绕线电阻适用于大功率、大电流应用场合。另一方面，它们噪音高，电阻值低。无感选项也可用。

如果您正在寻找最广泛的阻值范围，厚膜或薄膜电阻将是您的最佳选择。如果是高功率应用场景，薄膜和厚膜电阻值得考虑。

2.特性

2.1.热噪声

2.2.过剩噪声

受电阻镀膜技术所限，在电阻表面的金属膜不能达到完全均匀的分布，局部阻值不完全相同，所以电流在经过整个电阻的时候也会忽大忽小产生一定的波纹，进而出现噪声。

3.应用注意

模拟电路应用中，优先推荐的是金属膜电阻。

普通应用中，推荐的是薄膜电阻。

除非大功率的使用，并且空间受限，才考虑贴片的厚膜电阻。

其它

有没有发现，那些老旧的，布满了密密麻麻插件电阻电容的模拟信号电路板，现在我们我们有了新的更好性能的IC，用贴片电阻电容制成的板子很难达到它们的性能。

也许，模拟电路就应该有模拟电路的样子。

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