DC-Vorspannungseigenschaften
Die Kapazität von Siliziumkondensatoren bleibt auch bei Anlegen einer
Spannung praktisch unverändert und stabil.
Im Gegensatz dazu weisen MLCCs zwar in Bezug auf die
Temperaturkompensation ähnliche Eigenschaften wie
Siliziumkondensatoren auf, jedoch nimmt bei Arten mit hoher
Dielektrizitätskonstante die Kapazität mit der angelegten Spannung
deutlich ab.
Daher muss bei der Verwendung von MLCCs mit hoher
Dielektrizitätskonstante diese Kapazitätsabnahme aufgrund der
angelegten Spannung bei der Konstruktion berücksichtigt werden.
Temperatureigenschaften
Die Kapazität von Siliziumkondensatoren bleibt auch unter
Temperaturschwankungen weitgehend unverändert und stabil.
Im Gegensatz dazu weisen MLCCs zwar in Bezug auf die
Temperaturkompensation ähnliche Eigenschaften wie
Siliziumkondensatoren auf, jedoch nimmt bei Arten mit hoher
Dielektrizitätskonstante die Kapazität mit der angelegten Spannung
deutlich ab.
Daher muss bei der Verwendung von MLCCs mit hoher
Dielektrizitätskonstante diese Kapazitätsabnahme aufgrund der
angelegten Spannung bei der Konstruktion berücksichtigt werden.
Siliziumkondensatoren haben außerdem einen größeren
Betriebstemperaturbereich als allgemeine MLCCs und bieten auch bei
höheren Temperaturen eine stabile Kapazität.
Sendepuls / Ringing
Ringing wird oft während der abschließenden Produktevaluierung
entdeckt. Gegenmaßnahmen sind dann sofort einzuleiten, bevor das Set
verkauft wird, da sonst signifikante Schäden entstehen können.
Da Siliziumkondensatoren jedoch nicht schwingen, muss man sich um ein
Ringing keine Sorgen machen.
Da Keramikkondensatoren piezoelektrische Elemente verwenden, können Spannungsschwankungen den Kondensator in verschiedene Richtungen schwingen lassen, wodurch der Keramikkondensator selbst und das Basissubstrat in Resonanz geraten und Ringing erzeugen.
Eine wirksame Gegenmaßnahme ist die
Umstellung auf
Siliziumkondensatoren
Siliziumkondensatoren haben
keine piezoelektrischen Eigenschaften.
Daher gibt es kein Ringing-Problem,
das durch das Mitschwingen des Produkts aufgrund von
Spannungsschwankungen verursacht wird.
Produkthöhe
Siliziumkondensatoren können durch die Bildung von Planar- und
Trench-Strukturen mit Hilfe der Dünnschicht-Halbleitertechnologie ein
niedrigeres Profil erreichen.
Zum Beispiel ist eine Produkthöhe von 0,1 mm oder weniger in der Größe
0402 (0,4 mm x 0,2 mm) möglich.
MLCCs hingegen bestehen aus gestapelten Platten, die mit internen
Elektroden bedruckt sind, um die Kapazität zu erhöhen, was es
schwierig macht, die Höhe zu verringern.
Aufrichteffekt bei der Montage (Grabstein-/ Manhattaneffekt)
Das Phänomen, dass sich manche Chips bei der Montage aufrichten, wird
gemeinhin als Aufrichteffekt, Grabstein-Effekt oder Manhattan-Effekt
bezeichnet.
Dies kann auf eine Vielzahl von Faktoren zurückgeführt werden,
darunter Schwankungen in der Lotmenge, zeitliche Diskrepanzen beim
Schmelzen des Lots oder eine falsche Ausrichtung des Produkts während
der Montage.
Durch die Verwendung einer Bodenelektrodenstruktur haben
Siliziumkondensatoren keine Seitenelektroden und werden daher nicht
horizontal gezogen, was ein Aufrichten während des Reflows
unwahrscheinlich macht.
MLCCs hingegen haben eine mehrseitige Elektrodenstruktur, die dazu
führt, dass das Produkt horizontal gezogen wird.
Dies kann aus den oben genannten Gründen beim Reflow zum
Aufrichteffekt führen.
MLCC: Mehrseitige Elektrodenstruktur
Da die Seiten und der Boden vom Lot weggezogen werden, entsteht eine Kraft in Richtung der roten Linie. Bei mehrseitigen Elektroden kann der Unterschied in der Kontaktfläche zwischen den Elektroden und dem Lot beträchtlich werden.
Wenn die Abweichung zu groß ist, werden die Elektroden in Richtung der roten Linie gezogen - zu der Seite mit der größeren Kontaktfläche - was zum Aufrichteffekt führen kann.
Siliziumkondensator: Bodenelektrodenstruktur
Da sich an den Seiten keine Elektroden befinden, wirken die Kräfte nur direkt unter dem Substrat.
Das Design mit Bodenelektroden verringert die Wahrscheinlichkeit des Aufrichteffekts.
