Q A &

問：為什么陶瓷電容似乎不合規格，但其實不然？

對陶瓷電容（通常也稱MLCC，即多層陶瓷電容）而言，“容差”一詞是指設備電容與標稱值的偏差，這僅僅是由制造過程中的變化引起的。容差是在嚴格定義的測試條件下測量的，該過程經過專門設計以排除其他因素對指定設備的測量電容的影響。

將“容差”理解為一個總范圍是一種普遍的誤解，有人認為無論測量條件如何，測量值都應在標稱值的規定容差范圍內。許多產品的特性非常穩定，因此很容易讓人忽略這一區別；而陶瓷電容并不屬于這類產品。（那些基于1類電介質的陶瓷電容為例外；關于電介質分類的說明，請參閱這篇帖子。）

然而，許多基于2類和3類電介質的陶瓷電容的電容特性極不穩定，因此隨意測量往往會得出超出標稱值的規定“容差”之外的電容值。這并不代表產品有缺陷或不合規格，這只是技術的性質和特點所致。

影響陶瓷電容的觀測電容的三個重要因素可歸納為三個“T”：測試信號（Test signal）、溫度（Temperature）和時間（Time）。

測試信號：舉例而言，下圖摘自CL31A106KAHNNNE特性表，展示了直流偏置和交流測試信號振幅對觀測的電容值產生的影響。在這種情況下，稍微改變交流電測試信號的振幅，就會導致觀測的電容值出現 -15% 到 +10% 之間的浮動。而直流偏置造成的影響更大；在僅有四分之一的額定電壓的情況下，設備的電容會降低一半。對于那些認為所有偏差都不會超出標稱的 +/-10% 容差值的人來說，這可能會讓他們大吃一驚。

請注意，這種程度的變化是很常見的，并且所示零件在此方面與同類產品相比沒有明顯的好壞之分。不過，該產品的廠商非常貼心地以特性表的形式清晰明了地展示出特定設備的特性。

溫度：下圖展示了幾個具有不同溫度特性的電容系列的電容隨溫度變化的例子。除了1類電介質（C0G）設備外，在那些工作溫度有顯著變化的應用中預期的最小變化幅度約為10%。請注意，該圖只說明了溫度的影響：其他因素也會進一步增加所觀測的電容值的變化幅度。同樣地，對于那些認為所規定的 “容差”是一個總體概念的人來說，這也可能是一個不受歡迎的意外現實。

時間：最后，陶瓷電容（同樣排除1類電介質）會出現老化現象，即，其電容會隨著時間的推移逐漸減少，從最后一次加熱到材料特定溫度時開始計算，這種加熱通常發生在初始制造階段，也可能發生在組裝階段。這種影響的程度取決于材料并且是不斷累積的，通常高達每十倍時幾個百分點。這篇帖子 更詳細地描述了這種影響。時間因素可以增加或掩蓋其他因素對所觀測的電容值的影響（依據具體情況而定）。無論如何，當“容差” 被誤解為一個總范圍時，這本身就會導致設備表現出超過容差范圍的情況。

綜上所述：

• “容差” 僅表示一個會影響陶瓷電容觀測值的因素，而非所有因素的總和。

• 這些其他因素所造成的影響可能遠大于指定的容差值。但這并不能被視為產品缺陷或不符合產品規格。

• 使用的測試信號、設備溫度和設備最后一次去老化后的時間都會影響陶瓷電容的觀測電容。所有這些因素都必須符合廠商的測試條件，以便進行有效的電容測量，從而最終確定該電容是否符合廠商的規格。

• 許多萬用表上的電容測量功能并不能有效地確定產品是否符合廠商的規格。

• 如果您需要一個已知的穩定電容，根本不用考慮基于1類電介質（C0G或NP0最為常見）以外的陶瓷電容。

更多電容技術相關內容，請查看以下帖子：

• 如何測量MLCC SMT 電容的電容值

• 為何電容標記為 mFd 或 MFD ，但我只能找到μF電容值？

• Murata - 貼片多層陶瓷電容器的電容測量注意事項

• 各類陶瓷電容的溫度系數額定值

• 環氧樹脂安裝的 MLCC電容

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