测量高容量MLCC时不要忽略了这六个因素
作为一个技术支持工程师，每天遇到客户不同的技术问题，其中有些客户测量高容量mlcc时，往往未能获得规格书上列明的标称电容量，直觉是坏料或是买错货。再三仔细查问他们的测量过程时，原来忽略了这些……
no.1
频率和电压
i类和ii类mlcc电容的实际测量频率和电压各有不同。如i类mlcc产品，以kemet c0402c330j3gactu 为例，它的测量频率为1mhz±10%，测量交流电压为1.0±0.2vrms。ii类mlcc产品，如samsungcl03a225mp3crnc ，它的测量测量频率为1khz±10%，测量交流电压为 0.5 ± 0.1vrms。
表一 i类和ii类mlcc的测量频率和电压
no.2
工作温度
我们常常见到不同的mlcc有不同的tcc系数（电容温度系数/temperature coefficient of capacitance）。tcc是指在特定的温度内，温度每变化1℃时，电容的变化数值与该温度下的电容变化的比值。
图一 i类和ii类mlcc的温度特性和随温度的电容变化
i类mlcc有较稳定的tcc表现，你会发现它的电容量随温度呈线性变化，但ii类mlcc的电容器是随温度呈不规则变化，这是由于钛酸钡（batio 3）的介电材料的性质。所以我们测量mlcc时必须在指定的工作温度下进行。
no.3
直流偏置
直流偏置是影响mlcc电容的重要电参数，特别是直流偏置会使ii类mlcc电容随着直流电压增加而损耗。ii类mlcc基于具有铁电偶极子的batio3，直流偏置会限制偶极运动，导致ii类mlcc介电常数和电容的降低。尽管i类mlcc的介电常数比x5r，x7r和y5v低, 但它电容量受直流电压影响是比较稳定的。 y5v介电常数最高，但有很严重的老化。
图二 直流偏置对mlcc影响
no.4
交流电压
由于i类mlcc以顺电材料组成，它的电容不会因交流电压转变而变化，但ii类mlcc电容是随着交流电压的增加而变化。在ii类mlcc中，y5v显示交流电压的变化比x5r/x7r更严重，这是由于铁电材料的电压对极化曲线的非线性特性。
图三 10uf x7r 6.3v的电容量在不同交流电压的转变
请注意，如果过多电压施加到电容器上，有可能导致由内部电介质层的断裂而引起的短路。这持续施加过多电压直到断裂的时间性，是取决于电压多少和环境温度。
no.5
放置时间
ii类mlcc的电容量随室温中长时间放置呈对数关系减少，但i类mlcc由顺电性质的材料组成而不会有老化现象。老化本质上是可逆的，但元件的老化是不能阻止的。在mlcc的试验性能前，我们需要进行热处理。即通过在居里点以上加热（150℃至少1小时）并冷却至室温，将mlcc晶体结构恢复到其最佳的无序排列，从而实现最大电容量。
图四 不同电容的老化特性
no.6
合适的lcr测试仪
市场上大部份lcr测试仪操作简便，功能直接，能满足我们工程师对元件的检验和电子维修测试要求。但当测试高容量mlcc时，推荐选用具有alc（自动电平控制/automatic level control）功能的lcr测试仪。alc是针对由于元件本身变化，环境引起工作点变化等，在测试电路中加入的稳定电平的电路，从而自动纠正偏移的电平回到要求的数值。b&k precision895就是其中一款具有alc功能的lcr测试仪。
图五 b&k precision 895和它的测量设置菜单
通过alc功能，您可以保持施加到被测的mlcc的测量信号到恒定电压水平。但如果没有打开alc功能，很大可能会导致高容量mlcc读数被错误读低。
最后的结论
综上所述，大家在测试高容量mlcc性能时，请特别留意以下三点。
1)在测量前进行热处理
2)按照数据手册上的指定工作温度，电压和频率进行测试
3)推荐使用带有alc功能的测试设备进行测试
Verilog中四个基础的时序分析
如何将软件定义汽车变为现实？
DEKRA德凯首批获得一汽红旗第三方实验室认可
新唐科技M0516ZDN控制器介绍
智能交通时代什么时候到来
测量高容量MLCC时不要忽略了这六个因素
vivo官方微博宣布vivo APEX 2019将于1月24日正式发布
集成中频放大器电路原理图
库宝箱式仓储机器人实力获好评，海柔创新于CeMAT斩获双奖
ios15正式版什么时候出 ios15兼容哪些设备
不混溶金属复合材料的界面相互作用奥秘！
基于 Arm Cortex-A73 的四核心 64 位处理器
Nutanix激励渠道合作伙伴推动下一代云部署
汽车领域RTOS有哪些
测评IDMIX的USB-C to Lighting数据线：采用编织线身，原装MFi认证
伺服控制器是伺服电机不可缺少的一部分
数字源表的优势及应用领域
SUGAR糖果AI翻译手机 独辟蹊径从困局中突围
天能升8％，加快研汽车电池
三个不同值的去耦电容器
no.1
频率和电压
i类和ii类mlcc电容的实际测量频率和电压各有不同。如i类mlcc产品，以kemet c0402c330j3gactu 为例，它的测量频率为1mhz±10%，测量交流电压为1.0±0.2vrms。ii类mlcc产品，如samsungcl03a225mp3crnc ，它的测量测量频率为1khz±10%，测量交流电压为 0.5 ± 0.1vrms。
表一 i类和ii类mlcc的测量频率和电压
no.2
工作温度
我们常常见到不同的mlcc有不同的tcc系数（电容温度系数/temperature coefficient of capacitance）。tcc是指在特定的温度内，温度每变化1℃时，电容的变化数值与该温度下的电容变化的比值。
图一 i类和ii类mlcc的温度特性和随温度的电容变化
i类mlcc有较稳定的tcc表现，你会发现它的电容量随温度呈线性变化，但ii类mlcc的电容器是随温度呈不规则变化，这是由于钛酸钡（batio 3）的介电材料的性质。所以我们测量mlcc时必须在指定的工作温度下进行。
no.3
直流偏置
直流偏置是影响mlcc电容的重要电参数，特别是直流偏置会使ii类mlcc电容随着直流电压增加而损耗。ii类mlcc基于具有铁电偶极子的batio3，直流偏置会限制偶极运动，导致ii类mlcc介电常数和电容的降低。尽管i类mlcc的介电常数比x5r，x7r和y5v低, 但它电容量受直流电压影响是比较稳定的。 y5v介电常数最高，但有很严重的老化。
图二 直流偏置对mlcc影响
no.4
交流电压
由于i类mlcc以顺电材料组成，它的电容不会因交流电压转变而变化，但ii类mlcc电容是随着交流电压的增加而变化。在ii类mlcc中，y5v显示交流电压的变化比x5r/x7r更严重，这是由于铁电材料的电压对极化曲线的非线性特性。
图三 10uf x7r 6.3v的电容量在不同交流电压的转变
请注意，如果过多电压施加到电容器上，有可能导致由内部电介质层的断裂而引起的短路。这持续施加过多电压直到断裂的时间性，是取决于电压多少和环境温度。
no.5
放置时间
ii类mlcc的电容量随室温中长时间放置呈对数关系减少，但i类mlcc由顺电性质的材料组成而不会有老化现象。老化本质上是可逆的，但元件的老化是不能阻止的。在mlcc的试验性能前，我们需要进行热处理。即通过在居里点以上加热（150℃至少1小时）并冷却至室温，将mlcc晶体结构恢复到其最佳的无序排列，从而实现最大电容量。
图四 不同电容的老化特性
no.6
合适的lcr测试仪
市场上大部份lcr测试仪操作简便，功能直接，能满足我们工程师对元件的检验和电子维修测试要求。但当测试高容量mlcc时，推荐选用具有alc（自动电平控制/automatic level control）功能的lcr测试仪。alc是针对由于元件本身变化，环境引起工作点变化等，在测试电路中加入的稳定电平的电路，从而自动纠正偏移的电平回到要求的数值。b&k precision895就是其中一款具有alc功能的lcr测试仪。
图五 b&k precision 895和它的测量设置菜单
通过alc功能，您可以保持施加到被测的mlcc的测量信号到恒定电压水平。但如果没有打开alc功能，很大可能会导致高容量mlcc读数被错误读低。
最后的结论
综上所述，大家在测试高容量mlcc性能时，请特别留意以下三点。
1)在测量前进行热处理
2)按照数据手册上的指定工作温度，电压和频率进行测试
3)推荐使用带有alc功能的测试设备进行测试
Verilog中四个基础的时序分析
如何将软件定义汽车变为现实？
DEKRA德凯首批获得一汽红旗第三方实验室认可
新唐科技M0516ZDN控制器介绍
智能交通时代什么时候到来
测量高容量MLCC时不要忽略了这六个因素
vivo官方微博宣布vivo APEX 2019将于1月24日正式发布
集成中频放大器电路原理图
库宝箱式仓储机器人实力获好评，海柔创新于CeMAT斩获双奖
ios15正式版什么时候出 ios15兼容哪些设备
不混溶金属复合材料的界面相互作用奥秘！
基于 Arm Cortex-A73 的四核心 64 位处理器
Nutanix激励渠道合作伙伴推动下一代云部署
汽车领域RTOS有哪些
测评IDMIX的USB-C to Lighting数据线：采用编织线身，原装MFi认证
伺服控制器是伺服电机不可缺少的一部分
数字源表的优势及应用领域
SUGAR糖果AI翻译手机 独辟蹊径从困局中突围
天能升8％，加快研汽车电池
三个不同值的去耦电容器