Помехоподавляющие фильтры для поверхностного монтажа
Введение
Фильтры для поверхностного монтажа выпускают в виде «чипов». Чипы имеют форму параллелепипеда длиной L, шириной W, высотой T, с шириной выводов на концах E и «земляного» вывода M. Чипы одинаковых размеров объединяют в группы. Номер группы образуется в результате сочетания длины и ширины чипов, измеренных в дюймах (табл. 1). Размеры чипов разных компаний могут отличаться друг от друга.
Группа чипов |
Размеры, мм | ||||
---|---|---|---|---|---|
L | W | T | E | M | |
0603 | 1,6 ±0,2 | 0,8 ±0,2 | 0,5 ±0,15 | 0,20,5 | 0,5 |
0805 | 2 ±0,2 | 1,25 ±0,2 | 0,8 ±0,1 | 0,3 ±0,2 | 0,6 ±0,2 |
1205 (1206) | 3,2 ±0,2 | 1,6 ±0,2 | 0,7 ±0,2 | 0,4 ±0,3 | 1,1 ±0,3 |
1806 (1812) | 4,5 ±0,3 | 1,6 ±0,3 | 1,0 ±0,3 | 0,5 ±0,3 | 1,4 ±0,3 |
Фильтры для поверхностного монтажа выпускаются с электрическими схемами C, L-C, Pi, реже T [1]. Эффективность подавления электромагнитных помех в основном определяется электрической емкостью фильтра. Для изготовления емкостных элементов фильтров за рубежом применяют керамические материалы (на основе титаната бария) трех групп:
- COG/NPO сверхстабильные;
- X7R стабильные;
- Z5U, Y5V, X7W общего применения.
При использовании керамики COG/NPO с диэлектрической проницаемостью ε = (10100) максимальное изменение электрической емкости не превышает 30 ppm/°С в диапазоне температур от 55 до +125 °С. Для материала X7R ( ε = (20004000)) изменение емкости составляет ±15%, а для материалов общего применения ( ε = (500025 000)) соответственно +22…56% (Z5U, Y5V) и +40…90% (X7W) [2].
Простейший фильтр 3-выводной конденсатор не является идеальной емкостью. Его электрическую схему можно представить в виде последовательного соединения собственной емкости С, индуктивности выводов L и активного сопротивления r выводов, обкладок конденсатора и активных потерь в диэлектрике [3].
Фильтр имеет минимальное и чисто активное сопротивление на резонансной частоте:
На частотах ниже резонансной полное сопротивление фильтра носит емкостной, а на частотах выше резонансной индуктивный характер. Таким образом, наличие паразитной индуктивности выводов приводит к появлению резонансов на тем меньших частотах, чем больше величина этой индуктивности. Именно поэтому фильтры для поверхностного монтажа, имеющие малую индуктивность выводов, предпочтительнее фильтров с проволочными выводами.
Существует 2 способа монтажа фильтров на печатные платы: непосредственно на контактные площадки платы (открытый монтаж) и дополнительно еще в стенку или перегородку корпуса изделия (экранированный монтаж). Способ монтажа существенно влияет на величину и частотную зависимость вносимого затухания фильтра. Так, по данным Syfer Technology, на частоте 100 МГц вносимое затухание фильтров с электрической схемой Pi, имеющих емкость 4,7 нФ, равно 32 дБ при открытом монтаже и 57 дБ при экранированном монтаже.
Компании производители фильтров для поверхностного монтажа
В таблице 2 приведены ведущие компании производители фильтров для поверхностного монтажа.
№ | Компания | Страна | Сайт |
---|---|---|---|
1 | Spectrum Control, Inc. | США, Германия | www.spectrumcontrol.com |
2 | Murata Electronics | Япония, США | www.murata.сom |
3 | Syfer Technology, Ltd. | Великобритания | www.syfer.com |
4 | Corry Micronics, Inc. | США | www.cormic.сom |
5 | Tusonix, Inc. | Франция | www.tusonix.сom |
6 | РУП «Монолит» | Белоруссия | www.monolit.by |
7 | Advanced Monolythic Ceramics, Inc. A Johanson Comp. |
США | www.johansondielectric.com |
Spectrum Control
Для монтажа на поверхность печатных плат компания Spectrum Control разработала и выпускает неполярные трехвыводные монолитные керамические фильтры с С, L-C и Piэлектрическими схемами (рис. 1).
Выпускаются фильтры С-типа следующих групп: 0805, 1205 и 1806 и L-C-типа: группы 0805 и 1206. Основные параметры фильтров приведены в таблице 3. Фильтры применяют в сотовых телефонах, базовых станциях, компьютерах и периферийных устройствах, телекоммуникационных системах и различных цифровых устройствах.
№ | Группа фильтров |
Количество типоразмеров |
Номинальная емкость, пФ |
Номинальный ток, А |
Номинальное напряжение, В |
---|---|---|---|---|---|
С-фильтры | |||||
1 | SF0805 | 8 | 2222 000 | 0,41,0 | 50 |
2 | SF1205 | 9 | 2247 000 | 0,31,0 | 50 |
3 | SF1806 | 10 | 22220 000 | 0,32,0 | 100 |
L-C-фильтры | |||||
1 | LC0805 | 5 | | 0,1 | 25 |
2 | LC1206 | 4 | | 0,1 | 25 |
Электрическая емкость С-фильтров изменяется в пределах +50…20%. Фильтры с емкостью до 220 пФ выполнены на керамическом материале COG/NPO, а с емкостью более 470 пФ на материале X7R. Сопротивление изоляции фильтров 10 000 МОм, рабочий диапазон температур: 55…+125 °C.
L-C-фильтры имеют монолитную конструкцию на основе керамики и феррита. Номинальная емкость L-C-фильтров в каталоге Spectrum Control не приведена, но указана их частота среза (частота, на которой вносимое затухание равно 3 дБ и с которой фильтр начинает подавлять электромагнитные помехи). Величину емкости можно оценить, если учесть, что частота среза равна 100 МГц при емкости 100 пФ [1]. L-C-фильтры в зависимости от емкости имеют частоту среза от 10 до 220 МГц с пределами ее изменения ±20%. Сопротивление изоляции фильтров не менее 100 МОм, рабочий диапазон температур: 25…+85 °C. Уровень вносимого затухания всех фильтров возрастает с повышением их емкости. На частоте 1 ГГц для фильтров с емкостью более 220 пФ величина вносимого затухания приблизительно равна 40 дБ.
Кроме того, компания Spectrum Control одной из первых выпустила две серии сильноточных фильтров для поверхностного монтажа PSM и SSM, они рассчитаны на рабочие токи 10 и 20 А (рис. 2).
Фильтры PSM и SSM применяют в усилителях мощности, источниках питания, устройствах управления электродвигателями. Фильтры серии PSM (Power Surface Mount) имеют C или Piэлектрическую схему. Номинальный рабочий ток емкостных фильтров 20 А, Pi фильтров 10 А, номинальное напряжение постоянного тока соответственно 200 и 100 В. Емкость PSM-фильтров можно выбрать в следующем ряду: 68, 100, 130, 470, 820, 1000, 1500, 2500, 4000 и 10 000 пФ.
Фильтры серии SSM выполняют только с электрической схемой Pi, они рассчитаны на рабочий ток 10 А и напряжение постоянного тока 100 В. Их электрическая емкость 100, 500, 1500, 2000 и 4000 пФ.
Температура пайки фильтров на печатные платы 220…240 °С. После пайки необходима ультразвуковая очистка от остатков флюса: частота колебаний не более 28 кГц, мощность 20 Вт на литр моющего раствора, время не более 5 минут.
Чип-фильтры всех типов поставляют, как правило, большими партиями, упакованными в пластиковую ленту для удобства автоматизированного монтажа. Обозначение фильтров Spectrum Control достаточно сложное. Например, в обозначении фильтра LC1206М223МАNAT: L-C электрическая схема фильтра, 1206 группа (размеры чипа), М223 частота среза (22 МГц), М пределы изменения частоты среза (±20%), А номинальное напряжение постоянного тока (25 В), N покрытие выводов под пайку, включающее барьерный слой никеля, A номинальный ток (0,1 А) и Т способ упаковки.
Murata Electronics
Эта компания признанный мировой лидер в производстве конденсаторов, индуктивностей и фильтров для поверхностного монтажа. Компания выпускает серии разных типов фильтров (более 150 типов) с электрическими схемами C, L-C, T и Pi. Рассмотрим некоторые из них.
Серии NFM39/3212/4516 R
Фильтры этих серий миниатюрные 3-выводные чип-конденсаторы. Размеры чипов NFM39R 2,0×1,25×0,5 (группа 0805), чипов NFM3212R 3,2×1,25×0,7 (группа 1205), NFM4516R 4,5×1,6×1,0 (группа 1806). Параметры этих фильтров приведены в таблице 4. Номинальный ток фильтров 0,3 А, рабочий диапазон температур: 55…+125 °С.
серий NFM39/3212/4516 R
Серия фильтров |
Емкость, пФ |
Пределы изменения емкости, % |
Номиналь- ное напря- жение, В |
Сопротивле- ние изоля- ции, МОм |
---|---|---|---|---|
NFM39R | 2222 000 | ±20 | 50 | 1000 |
NFM3212R | 2222 200 | +50…20 | 50 | 10 000 |
NFM4516R | 22220 47022 000 |
+ 50…20 | 100 | 10 000 |
Величина вносимого затухания фильтров возрастает с увеличением их емкости, достигая максимума 60 дБ в диапазоне частот 1001000 МГц. С увеличением емкости максимум сдвигается в область более низких частот.
Фильтры применяют в персональных компьютерах, периферийных устройствах и системах телекоммуникации.
Серии NFM2012R/40P/4516R/46R
Эти фильтры также имеют электрическую схему С и выпускаются в виде чипов групп 0805,1205,1806 и 2220. Размеры чипов последней группы 5,7×5,0×2,2 мм. Фильтры рассчитаны на достаточно большие токи и эффективно подавляют электромагнитные помехи в диапазоне частот от 500 КГц до 1 ГГц (величина вносимого затухания до 30 дБ). Параметры фильтров приведены в таблице 5.
Группа | Обозначение фильтра |
Емкость | Номинальные | Сопротивление изоляции, МОм |
Рабочий диапазон температур, °С |
|
---|---|---|---|---|---|---|
напряжение, В | ток, А | |||||
0805 | NFM2012P13C104R | 0,1 мкф (±20%) | 16 | 2 | 1000 | 55…+125 |
NFM2012P13C474F | 0,47 мкф (+80…20%) | 16 | 2 | 1000 | 40…+85 | |
NFM2012P13C105B | 1,0 мкф (±20%) | 10 | 4 | 500 | 40…+85 | |
NFM2012P13C105F | 1,0 мкф (+80…20%) | 16 | 2 | 40…+85 | ||
1205 | NFM40P12C223 | 22 нФ (±20%) | 50 | 2 | 1000 | 55…+85 |
1806 | NFM4516P13C204F | 0,2 мкф (+80…20%) | 2 | |||
2220 | NFM46P11C155 | 1,5 мкф (+80…20%) | 6 |
Серия NFM839R
Фильтры этой серии имеют небольшую емкость (10100 пФ) и высокое сопротивление выводов (22100 Ом) и поэтому предназначены для подавления помех в цепях импульсных сигналов без искажения формы импульсов. Их применяют в линиях как с низким, так и с высоким импедансом. Фильтры имеют L-C электрическую схему и выпускаются в виде чипов с размерами 2,0×1,25×0,5 мм. Основные параметры фильтров приведены в таблице 6.
Обозначение фильтра |
Емкость, пФ, ±20% |
Сопротивление выводов, Ом, ±30% |
Номи- нальный ток, мА |
---|---|---|---|
NFM839R02C100R220 | 10 | 22 | 50 |
NFM839R02C100R470 | 47 | 35 | |
NFM839R02C470R220 | 47 | 22 | 50 |
NFM839R02C470R470 | 47 | 35 | |
NFM839R02C470R680 | 68 | 30 | |
NFM839R02C470R101 | 100 | 25 | |
NFM839R02C101R220 | 100 | 22 | 50 |
NFM839R02C101R470 | 47 | 35 | |
NFM839R02C101R680 | 68 | 30 | |
NFM839R02C101R101 | 100 | 25 |
Номинальное напряжение всех фильтров 50 В, сопротивление изоляции более 1000 МОм, рабочий диапазон температур: 40…+85 °С. Величина вносимого затухания максимальна на частоте приблизительно 500 МГц и равна 3035 дБ (в зависимости от емкости фильтра).
Серия NFA
Фильтры этой серии предназначены для подавления помех одновременно в 4, 6 или 8 цепях. Такие сборки фильтров с электрической схемой С, соединенных в одном чипе, целесообразны для устройств с плотной компоновкой компонентов, так как шаг между выводами фильтров равен 1,27 или даже 0,8 мм. Неполярные фильтры серии NFA применяют в различных цифровых устройствах, например в ноутбуках и периферийных устройствах. Murata Electronics выпускает 3 типа чип-фильтров: NFA81R, NFA62R и NFA3216D. Размеры чипов соответственно 12,5×4,5×1,2; 6,3×3,2×1,0 и 3,2×1,6×0,8 мм. В фильтрах первого типа количество выводов 8, шаг между ними 1,27 мм, емкость от 22 до 10 000 пФ. В фильтрах второго типа количество выводов 6, шаг между ними 0,8 мм, емкость от 22 до 22 000 пФ. В фильтрах третьего типа количество выводов 4, шаг между ними 0,8 мм, емкость от 22 до 10 000 пФ. Рабочее напряжение фильтров 50 В (25 В для фильтров третьего типа), номинальный ток 200 мА, сопротивление изоляции более 1000 МОм, рабочий диапазон температур: 55…+85 °С. Величина вносимого затухания зависит от электрической емкости фильтра. Она максимальна (более 70 дБ) для фильтров с емкостью 10 000 пФ на частоте 50 МГц. Для фильтров с емкостью 100 пФ максимальное вносимое затухание равно 60 дБ на частоте 1,5 ГГц.
Серия NFA3216G
Эта серия состоит из фильтров 9 типов. В одном чипе с размерами 3,2×1,6×0,8 мм объединены 4 фильтра с L-C электрической схемой. В фильтрах всего 2 «земляных» вывода, а шаг между токоведущими выводами равен 0,8 мм. Фильтры имеют небольшую электрическую емкость (10, 22 или 100 пФ с пределами изменения ±20%) и значительное сопротивление выводов (от 6,8 до 100 Ом). Такие сборки эффективно применяют в цифровых устройствах, в которых недопустимо искажение формы сигналов. Номинальный ток фильтров 1550 мА, напряжение 6 В, минимальное сопротивление изоляции 1000 МОм, рабочий диапазон температур: 40…+85°С. Величина вносимого затухания фильтров зависит от их емкости и сопротивления выводов. Она максимальна для фильтра с емкостью 100 пФ и сопротивлением 100 Ом и равна 32 дБ на частоте около 450 МГц.
Серии NFМ616R/RH
В фильтрах этих серий с электрической схемой T емкостной и два ферритовых индуктивных элемента объединены в одном 3-выводном неполярном чипе с размерами 6,8×1,6×1,6 мм. Фильтры серии NFМ616R имеют емкость от 33 до 4700 пФ, номинальное напряжение 50 В, ток 2 А, рабочий диапазон температур: 25…+85 °С.
Электрическую емкость фильтров серии NFМ616RH можно выбрать в пределах от 33 до 3300 пФ, их номинальное напряжение 100 В, ток 2 А, рабочий диапазон температур: 55…+125 °С.
Syfer Technology
Эта компания выпускает большую серию фильтров с электрическими схемами C и Pi. Параметры фильтров приведены в таблицах 7, 8.
Тип | E01 | E07 | SBSGC | SBSMC | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Размеры чипа | 0805 | 1206 | 1806 | 0805 | 1206 | 1806 | 1812 | 2220 | |
Максимальный ток, А | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 1 | 2 | 2 | 10 | 20 | |
Напряжение, В | Диэлектрик | Электрическая емкость, нФ | |||||||
50 | COG/NPO | 0,680,82 | | | | | | | |
X7R | 2247 | 22100 | 100200 | 4,747 | 33100 | 47200 | 220 | 470 | |
100 | COG/NPO | 0,0220,56 | 0,0221 | 0,0222,2 | | | | | |
X7R | 115 | 1,515 | 3,368 | 13,3 | 1022 | 2233 | 100150 | 220330 | |
200 | X7R | | | | | | | 68 | 100150 |
500 | X7R | | | | | | | 147 | 168 |
компании Syfer Technology
Тип | SBSPP | SBSGP | SBSMP | |
---|---|---|---|---|
Размеры чипа | 1206 | 0812 | 2220 | |
Максимальный ток, А | 1 | 5 | 10 | |
Напряжение, В | Диэлектрик | Электрическая емкость, нФ | ||
25 | X7R | 100150 | | |
50 | X7R | 2268 | 220 | 470 |
100 | COG/NPO | 22470 | | |
X7R | 115 | 100150 | 220330 | |
200 | X7R | | 68 | 100150 |
500 | X7R | | 147 | 168 |
Частотная зависимость вносимого затухания фильтров (для случая их экранированного монтажа) приведена в таблице 9.
Величина емкости, пФ |
Вносимое затухание, дБ, на частотах, МГц | ||
---|---|---|---|
10 | 100 | 1000 | |
С-фильтры | |||
47 | | | 10 |
470 | 1 | 16 | 35 |
1000 | 4 | 23 | 41 |
4700 | 16 | 36 | 55 |
10 000 | 22 | 41 | 60 |
22 000 | 29 | 46 | 60 |
Pi-фильтры | |||
47 | | 3 | 21 |
470 | 2 | 22 | 58 |
1000 | 5 | 33 | 60 |
4700 | 19 | 57 | 60 |
10 000 | 29 | 60 | 60 |
22 000 | 36 | 60 | 60 |
Обозначение фильтров компании Syfer Technology содержит сведения об их конструкции и параметрах. Например, 1206J100 0222 MXTE01 это С-фильтр группы 1206, выводы которого покрыты оловом поверх барьерного подслоя никеля, для напряжения постоянного тока 100 В, с емкостью 2200 пФ ±20%, диэлектрик X7R, упаковка в ленту, тип фильтра E01. Фильтры типов SBSPP, SBSGP, SBSMP предназначены для экранированного монтажа.
Расположение и размеры контактных площадок на печатной плате под установку фильтров приведены в технической документации для каждого конкретного типа фильтров.
Во избежание растрескивания фильтров при пайке на печатную плату необходимо не допускать резких перепадов температуры при нагреве и охлаждении. Скорость предварительного нагрева должна быть в среднем 2 °С/с, максимальная температура пайки 260 °С. При ручной пайке температура жала паяльника должна быть не более 300 °С, а время пайки 35 с. По возможности, при пайке следует применять теплоотвод от корпуса фильтра.
Corry Micronics
Компания Corry Micronics выпускает фильтры для поверхностного монтажа серий SMP с электрической схемой Pi и SMС с электрической схемой С. Фильтры выполнены в виде чипов длиной 8 и 10 мм. Чипы длиной 8 мм имеют электрическую емкость до 4000 пФ, длиной 10 мм до 8200 пФ. Все выпускаемые фильтры имеют рабочее напряжение 100 В, напряжение пробоя 300 В и сопротивление изоляции более 10 ГОм. Индуктивность Pi фильтров 0,1 мГн. Основные параметры фильтров представлены в таблице 10. Величина вносимого затухания приведена для случая экранированного монтажа фильтров.
компании Corry Micronics
Обозначение фильтра |
Электричес- кая емкость, пФ |
Пределы изменения емкости, % |
Вносимое затухание, дБ, на частотах, ГГц |
||
---|---|---|---|---|---|
0,01 | 0,1 | 1,0 | |||
SMP серия фильтров с электрической схемой Pi. Допустимый ток 10 А |
|||||
SMP1-01-101Z | 100 | +80…20 | | 3 | 16 |
SMP1-01-471Z | 470 | +80…20 | 1 | 16 | 40 |
SMP1-01-102P | 1000 | +100…0 | 7 | 40 | 65 |
SMP1-01-202P | 2000 | +100…0 | 10 | 45 | 70 |
SMP1-01-402Z | 4000 | +80…20 | 13 | 52 | 70 |
SMP2-01-682Z | 6800 | +80…20 | 16 | 60 | 70 |
SMP2-01-822Z | 8200 | +80…20 | 20 | 65 | 70 |
SMС серия фильтров с электрической схемой С. Допустимый ток 20 А |
|||||
SMC1-01-101Z | 100 | +80…20 | | 1 | 16 |
SMC1-01-471Z | 470 | +80…20 | | 12 | 27 |
SMC1-01-102Z | 1000 | +80…20 | 3 | 20 | 35 |
SMC1-01-152Z | 1500 | +80…20 | 5 | 22 | 37 |
Покрытие выводов фильтров включает барьерный подслой никеля и наружный слой олова, что обеспечивает хорошую паяемость. Пайку фильтров на поверхность печатной платы производят одним из известных способов: в парогазовой фазе, волной припоя, инфракрасным нагревом, нагревом горячим газом или паяльником. Фильтры удовлетворяют требованиям директивы RoHS [1], и их пайку можно производить бессвинцовыми припоями SAC305 (олово 96,5%, серебро 3,0%, медь 0,5%) или SAC387 (олово 95,5%, серебро 3,8%, медь 0,7%). Для применений, не требующих соблюдения директивы RoHS, пайку производят припоями SN60, SN62 или SN63, аналогичными отечественному припою ПОС-61. При ручной пайке температура жала паяльника должна быть не более 260 °С. Компания выпускает также фильтры, допускающие пайку более высокотемпературным припоем SN10 (свинец 88%, олово 10%, серебро 2%).
Tusonix, Inc.
Среди огромной номенклатуры продукции для подавления электромагнитных помех этой компании важное место занимают фильтры для поверхностного монтажа серий 4700, 4701 и 4702. Фильтры серий 4700 и 4701 имеют электрическую схему Pi, серии 4702 схему С. Фильтры выполнены в виде чипов прямоугольного сечения с размерами 2,29×2,29×8 мм и круглого сечения диаметром 2,2 мм и длиной 8 мм. Параметры фильтров представлены в таблице 11.
Обозначение фильтра |
Электрическая емкость, пФ (пределы изменения емкости +80…20%) |
Вносимое затухание, дБ, на частотах, ГГц |
||
---|---|---|---|---|
0,01 | 0,1 | 1,0 | ||
Фильтры квадратного сечения. Электрическая схема Pi | ||||
4700006 | 100 | | 3 | 16 |
4700009 | 470 | 1 | 16 | 40 |
4700005 | 1000 | 7 | 40 | 65 |
4700003 | 2000 | 10 | 45 | 70 |
4700008 | 4000 | 13 | 52 | 70 |
4701002 | 6800 | 16 | 60 | 70 |
4701001 | 8200 | 20 | 65 | 70 |
Фильтры квадратного сечения. Электрическая схема С | ||||
4702000 | 100 | | 1 | 19 |
4702001 | 470 | | 12 | 27 |
4702002 | 1000 | 3 | 20 | 35 |
4702003 | 1500 | 5 | 22 | 37 |
4702004 | 2500 | 10 | 25 | 40 |
4702005 | 4000 | 15 | 30 | 45 |
Фильтры круглого сечения. Электрическая схема С | ||||
4700059 | 100 | | 3 | 16 |
4700058 | 1000 | 7 | 40 | 65 |
4700053 | 2000 | 10 | 45 | 70 |
4700056 | 5000 | 15 | 55 | 70 |
Фильтры имеют номинальный ток 10 А, номинальное напряжение 100 В, напряжение пробоя 300 В, собственную индуктивность 100 нГн, сопротивление изоляции не менее 10 000 МОм. Пайку фильтров на поверхность печатной платы производят различными способами: нагревом в печи, в парогазовой фазе, волной припоя, инфракрасным нагревом, нагревом горячим газом или паяльником. При пайке необходимо выполнять рекомендации Tusonix, которые аналогичны рассмотренным ранее рекомендациям других компаний.
РУП «Монолит»
Республиканское унитарное предприятие «Монолит» является крупнейшим в СНГ производителем многослойных керамических конденсаторов, терморезисторов и изделий из пьезокерамики. Оно выпускает также серию фильтров для поверхностного монтажа МЧП (ТУРБ 300050407.010-2003). Фильтры МЧП представляют собой проходной 3-выводной конденсатор в виде чипа с размерами 4,5×1,6×1,1 мм. Электрическая емкость конденсаторов 22, 47, 100, 220, 470, 1000, 2000, 4700 пФ, а также 0,01 и 0,022 мкФ с допустимым отклонением +50…20%. Номинальный ток фильтров 0,3 А, напряжение 100 В. Контактные площадки выводов фильтров состоят из серебряно-никелевого барьерного слоя и оловянного покрытия под пайку.
Фильтры серии МЧП находят применение в компьютерах, цифровых устройствах, а также в различных цепях постоянного и переменного токов.
Advanced Monolythic Ceramics
Advanced Monolythic Ceramics один из мировых лидеров в производстве дисковых конденсаторов, керамических конденсаторных сборок, а также ферритовых чип-индуктивностей и конденсаторов для поверхностного монтажа. Компания разработала серию оригинальных фильтрующих конденсаторов X2Y с низкой собственной индуктивностью (рис. 3).
Конденсаторы X2Y содержат в одном чипе две симметричные емкости и выполняют две функции: фильтруют электромагнитные помехи и служат разделительным конденсатором. В одном чипе может быть размещено до 7 емкостных элементов. Параметры конденсаторов X2Y приведены в таблице 12.
Группа | Диэлектрик | Электрическая емкость |
Номинальное напряжение, В |
---|---|---|---|
0402 | NPO/COG | 1,8100 пФ | 50 |
X7R | 100 пФ…10 нФ | ||
0603 | NPO/COG | 1,847 пФ | 100 |
X7R | 100220 пФ | 50 | |
47 пФ…4,7 нФ | 100 | ||
10 нФ | 50 | ||
1522 нФ | 25 | ||
47 нФ | 16 | ||
100 нФ | 10 | ||
220 нФ | 6,3 | ||
0805 | NPO/COG | 10100 пФ | 100 |
220470 пФ | 50 | ||
X7R | 47 пФ…10 нФ | 100 | |
1547 нФ | 50 | ||
100 нФ | 25 | ||
180 нФ | 10 | ||
1206 | NPO/COG | 1 нФ | 100 |
X7R | 10100 нФ | ||
100330 нФ | 16 | ||
470 нФ | 10 | ||
1210 | X7R | 100330 нФ | 100 |
1000 нФ | 16 | ||
1410 | X7R | 400 нФ | 100 |
1812 | X7R | 330 нФ…470 нФ | 100 |
группы 1210 3,2 × 2,5 × 1,7 мм;
группы 1410 3,5 × 2,5 × 1,7 мм;
и группы 1812 4,4 × 3,1 × 2,2 мм.
Конденсаторы X2Y обеспечивают подавление помех в диапазоне частот от 1 до 1000 МГц в зависимости от величины их емкости. Так, для емкости 400 нФ максимальное вносимое затухание 70 дБ приходится на частоту 12 МГц. При емкости 100 пФ величина вносимого затухания максимальна (35 дБ) на частоте 800 МГц. Конденсаторы X2Y сохраняют свои характеристики при изменении температуры и напряжения и не подвержены старению.
Advanced Monolythic Ceramics дает подробные рекомендации по конструкции контактных площадок на печатной плате (layout), на которые устанавливают конденсаторы X2Y. Приведены примеры неправильной установки, в результате которой ухудшаются параметры фильтров.
Конденсаторы X2Y применяют в усилителях, цифровых устройствах и устройствах мобильной связи.
Заключение
Внедрение высокопроизводительной автоматизированной технологии поверхностного монтажа в современные устройства с высокой плотностью компоновки невозможно без применения чип-фильтров для подавления электромагнитных помех. К сожалению, в нашей стране разработке и выпуску таких фильтров до настоящего времени не уделялось должного внимания. Поэтому разработчикам приходится применять в отечественной аппаратуре зарубежные фильтры. Иностранные компании, прежде всего Murata и Spectrum Control, выпускают чипфильтры, удовлетворяющие всем требованиям современной радиоэлектроннй аппаратуры.
Литература
- Джуринский К. Миниатюрные коаксиальные радиокомпоненты для микроэлектроники СВЧ. М.: Техносфера, 2006.
- Джуринский К. Зарубежные миниатюрные фильтры нижних частот. Ключ к информации о фильтрах // Компоненты и технологии. 2009. №1.
- Чанов Л. Конденсаторы. Так ли все просто? // Электронные компоненты. 2005. №4