Electronic #6 - MLCC 온도 특성과 DC Bias 특성

MLCC 온도 특성과 DC Bias 특성

MLCC는 Multilayer Ceramic Capacitors의 약자로 다층 세라믹 커패시터 라고 부른다.
특성에 따라서 Y5V, X5R, X7R, NP0=C0G 의 종류가 있는데 이는 다시 Class3~Class1 으로 구분할 수 있으며 Class1이 특성이 가장 좋은 것을 나타낸다.

종류에 따라 Class를 적용하면 다음과 같다.

특성	Class
Y5V	Class3
X5R	Class2
X7R	Class2
C0G	Class1
NP0	Class1

특성에 따라서 사용 용도를 간단하게 정리해보면 Y5V는 온도변화가 적은 환경에서 사용하는게 특성이 좋고 X5R, X7R은 Y5V보다 환경 특성이 더 좋다. X5R, X7R의 표시된 문자의 의미는 X는 저온 범위, 5 or 7은 고온 범위, R은 오차범위를 나타내고 X7R이 X5R보다 특성이 더 좋다.(자세한 것은 MLCC 데이터시트 참조)

사실 이 포스팅을 하는 이유는 MLCC의 온도특성 과 DC Bias 특성 때문인데 온도에 따른 캐패시턴스의 변화 와 캐패시터의 내압과 입력 전압에 따른 캐패시턴스 변화가 발생 하기 때문이다.

< 그림 Wiki 참조 >
MLCC와 온도에 따른 특성 변화 인데 Y5V는 온도가 50도까지만 가더라도 기존 캐패시턴스의 20%나 손실이 발생한다. 이후 온도가 올라갈수록 캐패시턴스가 급격하게 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 최근에 시스템들이 고속으로 바뀌면서 MLCC는 X7R을 많이 사용하고 있다.

< 그림 Wiki 참조 >
MLCC의 DC Bias 특성인데 Y5V 같은 경우 입력전압이 내압의 75%를 넘게 되면 캐패시턴스가 약 30% 정도나 손실이 발생한다. 온도에 캐패시터가 약한 것은 알고 있었지만 내압과 입력전압의 관계로 이정도의 캐패시턴스 특성차가 발생한다는 것은 최근에야 알았다(이래서 데이타시트는 항상 정독해야 됨 ㅠ)
그래프를 참조 했을 때 Y5V는 사용하기 힘들 정도이고 X5R, X7R을 사용할 때도 2~3배 이상의 내압으로 사용해야 설계와 비슷한 캐패시턴스를 유지할 수 있을 것으로 보인다.

끝.

도움이 되셨다면 더 좋은 정보 공유를 위해 광고 클릭 부탁 드립니다 :)