¿Cuál es el impacto del paquete en el capacitor SMD?

Usted tiene razón en que, para las resistencias, la potencia nominal es uno de los factores más importantes que afectan el tamaño, pero no es el único. También es importante tener en cuenta la tensión nominal.

Por ejemplo, si está ejecutando un circuito a 100 V, no usaría una resistencia 0402 porque la tensión de ruptura de las resistencias 0402 es generalmente mucho más baja que esto (es decir, se reducirá si se coloca una tensión demasiado alta ). Cuanto mayor sea el paquete, generalmente mayor será la clasificación de voltaje.

En el caso de la capacitancia, hay varias razones para elegir un paquete más grande en lugar de uno más pequeño. Por lo general, para un paquete más grande, se permite una mayor capacitancia porque hay más espacio físico; por ejemplo, no se puede obtener un límite de 10uF decente en un paquete 0402.

Si asumimos que compara dos condensadores del mismo valor (por ejemplo, dos tapas de 100 nF), los más grandes tendrán típicamente un voltaje de trabajo nominal más alto. Esto es beneficioso por dos razones. Lo primero es obvio, y eso es si necesita un voltaje de trabajo más alto para su circuito; no elegiría un 0402 clasificado a 10 V si necesita ejecutar un circuito a 25 V. El segundo es más sutil y lo veré en un momento.

Una tercera razón es que hay diferentes dieléctricos. X7R es típicamente el mejor desempeño en términos de estabilidad y tiene un mejor rendimiento de CC. X5R es menos bueno en ese sentido. En general, los capacitores X7R son físicamente más grandes para las mismas capacidades de voltaje / capacitancia que los capacitores X5R.

Además, si coloca un MLCC en un circuito cargado a un nivel de CC, por ejemplo, con una tapa de desacoplamiento, realmente desea elegir un voltaje nominal mucho más alto que su voltaje de trabajo. La razón de esto es que la capacitancia nominal de un MLCC depende en gran medida de la tensión de CC.

Un MLCC de 10 V puede tener una capacitancia 50% inferior a la nominal cuando se ejecuta a 5 VCC, mientras que un MLCC de 25 V podría ser solo un 10% inferior a la nominal para la misma tensión de funcionamiento. Por ejemplo, puede obtener un MLCC de 6.3V 0201 o 6.3V, pero si intenta usarlo para desacoplar una línea de alimentación de 5 V, puede encontrar que la capacidad real es de solo 10 nF o menos. Como tal, si tiene el espacio, normalmente desea utilizar un paquete más grande con un voltaje nominal más alto si tiene el espacio

Algunos puntos:

• Tom Carpenter menciona las curvas en algunas hojas de datos que muestran la caída de capacitancia a medida que se aplica DC. En primer lugar, estas curvas no son garantías. En segundo lugar, los fabricantes cambiarán las recetas de cerámica periódicamente, por numerosas razones, lo que cambiará esa curva. Entonces, por ejemplo, lo que una vez fue un convertidor DC-DC estable, ahora es un oscilador. La única forma de evitar esto es utilizar una pieza con calificación AEC Q200. Luego, los fabricantes deben notificarle si cambian algo sobre esa parte. Otra opción es usar una parte de 50 V en lugar de una parte de 10 V, y esperar y orar.
• Otro componente importante, mal especificado y, a menudo, ignorado de un MLCC es el ESL. Voy a dejar de investigar la inductancia planar como un ejercicio para el lector, pero la versión corta es que cuanto más amplio es el paquete, menor es su ESL. Por ejemplo, si tiene un límite de 10uF en 1206 y 1210, el 1210 tendrá un ESL más bajo, por lo tanto un SRF más alto.
• Las partes más pequeñas que 0603 son significativamente más propensas a desecharlas durante el reflujo.
• Las piezas más grandes que alrededor de 1812 son propensas a agrietarse, debido a la flexión en la PCBA debido a la despanelización o al estrés de la aplicación.

También debes PLANIFICAR para eliminar el calor. Cada cuadrado de lámina de cobre es de 70 grados centígrados por vatio que fluye a través de la lámina. Por lo tanto, una ruta de cobre de 100 mil por mil mil tiene 70 * 10 = 700 grados centígrados por vatio de calor. En algún momento (hice algunas simulaciones de elementos finitos con una rejilla SPICE de resistencias, y la respuesta fue de 2 cm), la mayoría de las salidas de calor que rastrean y fluyen a través de la fibra de vidrio epoxi a los planos subyacentes.

Acceda a un programa SPICE y coloque unos resistores de 1 ohmio horizontalmente y unos 200 ohmios verticalmente, en una cuadrícula. Me gusta esto

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}